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Los astrónomos encuentran una atmósfera de exoplanetas libre de nubes
Transitando exoplanetas. Los exoplanetas en órbitas cercanas a la línea de visión para nosotros en la Tierra periódicamente pasan frente a (tránsito) y detrás (eclipse secundario) sus estrellas anfitrionas. Los tránsitos y eclipses son una poderosa forma indirecta de estudiar la composición de las atmósferas exoplanetas. (Crédito de la imagen: N. Nikolov)Huella dactilar de sodio en un espectro de exoplanetas. Se muestra la absorción debida al sodio en cada longitud de onda. Más absorción significa que estamos mirando más arriba en la atmósfera, y el eje vertical es, por lo tanto, una medida de la altitud en la atmósfera del planeta. Una atmósfera libre de nubes produce una huella digital de sodio intacta (panel izquierdo). Un bloque de nubes bloquea parte del sodio en la atmósfera, eliminando parcialmente su firma espectral (panel derecho). (Crédito de la imagen: N. Nikolov / E. De Mooij)
Un equipo internacional de astrónomos ha detectado una atmósfera de exoplanetas que está libre de nubes, marcando un gran avance en la búsqueda para comprender mejor lo que se encuentra en los confines de nuestra galaxia.
Utilizando el Gran Telescopio Europeo de 8,2 metros en Chile, el equipo estudió la atmósfera del planeta WASP-96b cuando pasó frente a su estrella anfitriona. Esto permitió a los investigadores medir la disminución de la luz de las estrellas causada por el planeta y su atmósfera y así determinar la composición atmosférica del planeta. Los investigadores publicaron sus hallazgos el 7 de mayo en Nature .
Se sabe que existen nubes y neblinas en las atmósferas de algunos de los planetas y exoplanetas más calientes y fríos del sistema solar. La presencia o ausencia de nubes y su capacidad para bloquear la luz desempeña un papel importante en el presupuesto total de energía de las atmósferas planetarias.
«Es difícil predecir cuál de estas atmósferas calientes tendrá nubes gruesas. Al ver toda la gama de atmósferas posibles, desde las más nubosas hasta las casi libres de nubes como WASP-96b, obtendremos una mejor comprensión de lo que son estas nubes hecho de «, explicó el coautor Jonathan Fortney, profesor de astronomía y astrofísica en UC Santa Cruz.
Al igual que las huellas dactilares de un individuo son únicas, los átomos y las moléculas tienen una característica espectral única que se puede utilizar para detectar su presencia en los objetos celestes. El espectro de WASP-96b muestra la huella digital completa de sodio, que solo se puede observar en una atmósfera libre de nubes.
«Hemos estado mirando más de veinte espectros de tránsito de exoplanetas. WASP-96b es el único exoplaneta que parece estar completamente libre de nubes y muestra una clara firma de sodio, por lo que el planeta es un punto de referencia para la caracterización «, dijo el investigador principal Nikolay Nikolov de la Universidad de Exeter en el Reino Unido.
WASP-96b es un típico exoplaneta gigante de gas caliente, similar a Saturno en masa pero con un radio mucho más grande, que excede el tamaño de Júpiter en un 20 por ciento. El planeta transita periódicamente una estrella similar al sol a 980 años luz de distancia en la constelación sureña de Phoenix, a medio camino entre las joyas del sur Fomalhaut (α Piscis Austrini) y Achernar (α Eridani).
Durante mucho tiempo se ha predicho que el sodio existe en las atmósferas de los exoplanetas de gas caliente-gigante, y en una atmósfera libre de nubes produciría espectros que son similares en forma al perfil de una tienda de campaña.
«Hasta ahora, el sodio se reveló como un pico muy estrecho o se descubrió que faltaba por completo», dijo Nikolov. «Esto se debe a que el perfil característico de ‘forma de tienda’ solo puede producirse en las profundidades de la atmósfera del planeta, y para la mayoría de los planetas, las nubes parecen obstaculizar el camino».
La firma de sodio que se ve en WASP-96b sugiere una atmósfera libre de nubes. La observación permitió al equipo medir qué tan abundante es el sodio en la atmósfera del planeta, encontrando niveles similares a los encontrados en nuestro propio sistema solar.
«WASP-96b también nos proporcionará una oportunidad única para determinar la abundancia de otras moléculas, como agua, monóxido de carbono y dióxido de carbono, con futuras observaciones», dijo el coautor Ernst de Mooij de la Universidad de Dublín.
El equipo busca observar las firmas de estas otras moléculas en la atmósfera de WASP-96b con los Telescopios Espaciales Hubble y James Webb, así como con los telescopios terrestres.
