Los telescopios terrestres observan atmósferas de exoplanetas

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Por primera vez, los astrónomos han medido la luz emitida por planetas extrasolares alrededor de estrellas similares al sol utilizando telescopios terrestres. La medición de la luz emitida por un planeta a diferentes longitudes de onda revela el espectro del planeta, que puede usarse para determinar la temperatura del lado del día del planeta. Además, este espectro puede revelar muchos procesos físicos en la atmósfera del planeta, como la presencia de moléculas como el agua, el monóxido de carbono y el metano, y la redistribución del calor alrededor del planeta. "Esta primera detección directa de luz emitida por otro planeta, utilizando los telescopios existentes en el suelo, es un hito importante en el estudio de planetas más allá de nuestro propio Sistema Solar", dijo el profesor Gary Davis, Director del Telescopio Infrarrojo del Reino Unido (UKIRT) . "Este es un descubrimiento científico muy emocionante".

Las mediciones del primer planeta, TrES-3b, fueron realizadas por un equipo de astrónomos de la Universidad de Leiden, utilizando el telescopio William Herschel (WHT) en La Palma (Islas Canarias, España) y el telescopio infrarrojo del Reino Unido en Mauna Kea en Hawai`i. TrES-3b está en una órbita muy estrecha alrededor de su estrella anfitriona, TrES-3, que transita el disco estelar una vez cada 31 horas. A modo de comparación, Mercurio orbita alrededor del sol una vez cada 88 días. TrES-3b es un poco más grande que Júpiter, pero orbita alrededor de su estrella madre mucho más cerca que Mercurio, lo que lo convierte en un "Júpiter caliente".

Las observaciones de UKIRT capturaron al planeta en tránsito frente a la estrella, a partir del cual el tamaño del planeta se ha calculado con extrema precisión. Las observaciones de WHT también muestran el momento en que el planeta se mueve detrás de la estrella, y permiten medir la fuerza de la luz del planeta. Los astrónomos han tratado de observar este efecto desde el suelo durante muchos años, y este es el primer éxito.

Ernst de Mooij, líder del equipo de investigación, dijo: “Si bien algunas de esas observaciones se han llevado a cabo previamente desde el espacio, implicaron mediciones en longitudes de onda largas, donde el contraste en el brillo entre el planeta y la estrella es mucho mayor. Estas no son solo las primeras observaciones terrestres de este tipo, también son las primeras que se realizan en el infrarrojo cercano, a longitudes de onda de 2 micras para este planeta, donde emite la mayor parte de su radiación ".

Los investigadores determinaron que la temperatura de TrES-3b era ligeramente superior a 2000 Kelvin. "Dado que sabemos cuánta energía debería recibir por el tipo de su estrella anfitriona, esto nos da una idea de la estructura térmica de la atmósfera del planeta", agregó el Dr. Ignas Snellen, "lo cual es consistente con la predicción de que este planeta debería tener una llamada 'capa de inversión'. Es absolutamente sorprendente que ahora podamos realmente investigar las propiedades de un mundo tan distante ”.

Una capa de inversión atmosférica es una capa de aire donde se invierte el cambio normal de temperatura con la altitud. La teoría actual dice que hay dos tipos de "júpiter caliente", uno con una capa de inversión y otro sin él. Una teoría es que la presencia de una capa de inversión dependería de la cantidad de luz que el planeta reciba de su estrella. Si la capa de inversión pudiera confirmarse, por ejemplo, mediante mediciones en otras longitudes de onda, estas observaciones encajarían perfectamente con esta teoría.

Un segundo equipo ha realizado una detección en tierra de un planeta extrasolar diferente, OGLE-TR-56b, utilizando el Very Large Telescope del Observatorio del Sur. Este planeta está a unos 5.000 años luz de distancia, ubicado hacia el centro de la galaxia. El planeta está bastante caliente; Su atmósfera es de más de 4,400 grados Fahrenheit (2,400 grados Celsius). Este es uno de los planetas extrasolares más calientes detectados.

Los investigadores dicen que ambas observaciones históricas abrirán una nueva ventana para estudiar exoplanetas y sus atmósferas usando telescopios terrestres, y muestran una gran promesa para usar futuros telescopios extremadamente grandes que tendrán una sensibilidad mucho mayor que los telescopios utilizados hoy en día.

Papel para TrES-3b.
Papel para OGLE-TR-56b

Fuente: Centro Conjunto de Astronomía

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