31 de enero de 2007

El Hubble estudia la estructura de la atmósfera de un exoplaneta

Imagen: NASA/ESA/G. Bacon(STScI)

Gilda Ballester, astrónoma de la Universidad de Arizona y líder del equipo de investigación reporta la detección en detalle de como un planeta extrasolar pierde su atmósfera, gracias a observaciones realizadas con el telescopio espacial Hubble, de la NASA. La poderosa visión del Hubble permitió detectar una densa capa externa de gas de hidrógeno caliente en la atmósfera súper-caliente de un planeta que esta siendo expulsada hacia el espacio.

El planeta, designado como HD 209458b, es diferente a cualquiera de los del Sistema Solar. Su órbita es muy cercana a una estrella y esta expulsando gas hacia el espacio, haciendo que el planeta aparezca como si tuviera una cola parecida a un cometa. Las nuevas investigaciones revelan que esta capa que se encuentra en la atmósfera superior de este planeta esta formada por gas caliente que escapa como el chorro de vapor que sale de una "caldera".

"La capa que hemos estudiado es realmente una zona de transición donde la temperatura se incrementa de 1000 K (grados Kelvin) a 15.000 K, lo que la hace más caliente que el Sol. Con esta detección vemos los detalles de como un planeta pierde su atmósfera", explica Gilda Ballester. Este trabajo es presentado en la revista Nature del 1 de febrero de 2007.

La intensa radiación ultravioleta de la estrella central calienta el gas de la atmósfera superior del planeta, inflándola como si fuera un balón. El gas es tan caliente que se mueve muy rápido y escapa de la atracción gravitacional con una tasa de 10.000 toneladas por segundo, más de tres veces la tasa del flujo de agua de las Cataratas del Niágara, aquí en la Tierra. El planeta, sin embargo, vivirá 5 mil millones de años más, aproximadamente.

El planeta completa una órbita alrededor de su estrella cada 3,5 días. Su órbita está localizada a 7,5 millones de kilómetros de su estrella y es 20 veces más cercano que la de la Tierra al Sol. Por comparación, Mercurio (el planeta más cercano al Sol) está 10 veces más alejado del Sol que HD 209458b de su estrella central. Muy diferente a HD 209458b, Mercurio es una pequeña bola de hierro con una superficie rocosa. "La atmósfera extrema en este planeta, puede dar pistas sobre las atmósferas de otros Júpiter Calientes", agrega Ballester.

Aunque HD 209458b no tiene similar en el Sistema Solar, esto demuestra que existen una cantidad de ellos más allá del Sistema Solar. Consideran que de 10 a 15 por ciento de los 200 planetas extrasolares conocidos son Júpiter Calientes. Una reciente búsqueda del telescopio espacial Hubble detectó 16 candidatos de Júpiter Calientes en una región central de la Vía Láctea, sugiriendo que podría haber miles de millones de ellos en nuestra galaxia.

HD 209458b es uno de los planetas extrasolares más estudiados y, a la vez, es uno de los pocos exoplanetas que han sido vistos al pasar (en tránsito) frente a su estrella central, causando que la luz de esta ultima disminuya ligeramente. De hecho, este gigante gaseoso es el primero descubierto por tránsito. Se encuentra localizado a 150 años luz de la Tierra en la dirección de la constelación de Pegaso.

El tránsito ayuda a los astrónomos a estudiar la estructura y la química de la atmósfera de este gigante gaseoso al analizar la luz de la estrella que pasa a través de la atmósfera del planeta. El efecto es similar a encontrar huellas digitales en una ventana, mirando como la luz del Sol se filtra por el cristal.

Observaciones previas del Hubble revelaron oxígeno, carbono y sodio en la atmósfera del planeta, así como hidrógeno en la parte superior de la atmósfera con una cola similar a los cometas. Estos estudios proveen la primera detección de la composición química de la atmósfera de un planeta extrasolar.

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