Nueva técnica permite analizar las coberturas nubosas de los planetas extrasolares.

10 de marzo de 2015

Qué frecuente es escuchar el parte meteorológico para el próximo día y que rara vez se cumpla, y qué difícil es para el meteorólogo predecir con precisión el tiempo que hará en cualquier lugar terrestre que se precie en la Tierra, incluso a mínimo plazo. Ahora, no contentos con esto y gracias a un grupo de investigadores del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts), ya podemos conocer la cobertura nubosa en los planetas extrasolares y su abundancia, permitiéndonos incluso determinar su composición gracias a las observaciones del Telescopio Espacial Kepler, de la NASA.

El exoplaneta Kepler-7b y su capa nubosa junto al gigante
gaseoso Júpiter.


El equipo de investigadores, liderado por Kerri Cahoy (del departamento de Aeronáutica y Astronáutica del MIT), ya ha utilizado este método para determinar las propiedades de las nubes del exoplaneta Kepler-7b. El planeta ha sido clasificado como un ‘Júpiter caliente’ o ‘Hot Jupiter’, debido a que su temperatura atmosférica ronda los 2000 grados centígrados (cabe recordar que las estimaciones suelen darse con números enteros y tendiendo a redondear al alza porque sus valores suelen oscilar según se perfeccionan las técnicas de detección o se toman más datos del cuerpo).

La sonda espacial Kepler y su zona de rastreo.

La sonda espacial Kepler, de la NASA, fue diseñada para la búsqueda de planetas similares a la Tierra orbitando otras estrellas, para lo que fue apuntado hacia una determinada zona fija del espacio y continúa constantemente monitorizando el brillo de más de 145.000 estrellas. Para recordar, como en noviembre hablé de ello, un exoplaneta es detectable cuando pasa por enfrente de su estrella madre en plena orbita, ya que causa una débil disminución del brillo de la misma como también un bamboleo fácilmente detectable por nuestros instrumentos.

Los investigadores mostraron previamente que, mediante el estudio de las variaciones en la cantidad de brillo proveniente de estos sistemas estelares, que pueden provenir de tránsitos planetarios o pasajes frente a la misma, pueden detectar la presencia de nubes en la atmósfera de los mismos exoplanetas. Esto se debe a que las partículas inmersas en el manto nuboso pueden dispersar diferentes longitudes de onda.

En Kepler-7b podría derretirse incluso el oro. 2000 grados
Celsius más cálido, es considerado un 'Júpiter caliente'.

Para averiguar si estos datos podían ser usados para determinar la composición de estas nubes, los científicos del MIT estudiaron la señal lumínica del exoplaneta Kepler-7b. Estos crearon modelos de temperatura y presión atmosférica del planeta para determinar cuántos tipos de nubes se podrían formar en el seno de la misma, tal y como explicó Matthew Webber, estudiante graduado y miembro del grupo que llevó a cabo el descubrimiento:  'Nosotros, después, empleamos aquellos modelos de nubes para determinar cuánta luz se reflejaría fuera de la atmósfera del planeta para relacionar estas distintas posibilidades con las observaciones reales de la misión Kepler’.

Las nubes de Kepler-7b están formadas por
silicatos vaporizados y magnesio.

Así, fueron capaces de relacionar los datos de la sonda espacial Kepler con un tipo de nubes hecho a partir de silicatos vaporizados y magnesio. Las extremadamente elevadas temperaturas en la atmósfera de Kepler-7b implican que los minerales que existen en forma rocosa sobre la superficie de la Tierra en este exoplaneta aparecen de forma gaseosa y únicamente en sus mantos nubosos más altos.

Estos minerales vaporizados forman pequeñas partículas nubosas al enfriarse y condensarse. Kepler 7-b es un planeta anclado de forma mareal, significando que siempre muestra la misma cara hacia su estrella como –por ejemplo- ocurre entre la Luna y la Tierra. Como resultado de este fenómeno, la zona que constantemente apunta hacia la estrella está cubierta de forma perenne por estas nubes de silicato de magnesio.

La investigadora Kerri Cahoy lideró el equipo que llevó
a cabo este gran descubrimiento.

Cahoy, la  líder del equipo que consiguó este hallazgo, comentó hace escasos días: ‘’Nosotros, realmente, no estamos haciendo nada más complicado que meter un telescopio en el espacio y apuntar a una estrella con una cámara'’. Cahoy prosiguió: ‘’Después, por tanto, podemos usar lo que conocemos sobre el Universo –aplicado a temperaturas, presiones, y mezcla y estratificación de compuestos en la atmósfera- para intentar representar qué mezcla de eementos podría estar causando las observaciones que realizamos desde estos instrumentos tan básicos’’.


Una pista sobre las atmósferas exoplanetarias

Recreación de la atmósfera de un exoplaneta.

Entender las propiedades de las nubes que se ciernen sobre el exoplaneta Kepler-7b (tales como su composición similar y tamaño medio de sus partículas constituyentes), nos permiten conocer más sobre la naturaleza física subyacente de la atmósfera del mismo, explicó Nikole Lewis. Y, lo que es más, el método podría ser también empleado para estudiar las propiedades de las nubes en muchos otros tipos de exoplanetas, no solo los ‘Hot-Jupiter’ o Jupiteres calientes, traducidos al castellano, siendo este uno de los pocos y, desde luego, el más evolucionado que se emplean para determinar si un planeta tiene –sin ir más lejos- atmósfera.

La cobertura y composición nubosa de un planeta poseen también un impacto significante en la cantidad de energía que reflejará de su estrella madre, la cual sucesivamente afectará su clima y, por último, su habitabilidad. Como se puede deducir al mismo ritmo que se leen estas líneas, si este método se continuase perfeccionando y empleando para otros mundos, en especial los potencialmente habitables, nos podría servir para esclarecer qué minerales hay en su atmósfera, que compuestos alberga y cuál es el clima y las condiciones de habitabilidad del mismo. Sin lugar a dudas, todo un paso de gigante a la hora de descubrir vida extrasolar o, al menos, descartar o confirmar planetas potencialmente habitables sin tener que recurrir a proyectos de macrotelescopios futuros o a métodos obsoletos. Poseer un nuevo método de detección sería todo un avance en el campo de lo extrasolar.

A día de hoy (click para ampliar) esta es la lista aproximada
de los planetas potencialmente habitables confirmados
y por confirmar.

Por tanto, afirma Nikole Lewis, ‘’a día de hoy estamos dirigiendo nuestra mirada hacia estos gigantes gaseosos porque ellos nos proporcionan señales mucho más potentes, fáciles de detectar y potencialmente analizables, pero la misma metodología podría ser aplicada de la misma manera a planetas más pequeños para ayudarnos a determinar si un planeta es habitable o no en un futuro’’.


Concluye Heather Knutson añadiendo que ‘’sus modelos (de los investigadores del MIT) indican que las nubes en Kepler-7b parecen estar formadas mayoritariamente de roca líquida. Podría sonar exótico, pero este planeta podría considerarse como un gigante asador gaseoso orbitando verdaderamente cerca de su estrella madre’’. 

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