Gran Telescopio de Canarias
Gran Telescopio de Canarias

Los astrónomos de la Universidad de Florida han analizado la luz que pasa a través de la atmósfera superior del planeta gigante HD 80606 b, a unos 190 años luz de la Tierra, y han determinado que su atmósfera contiene el elemento químico potasio. 

“Es maravilloso que este método funcione tan bien para los planetas gigantes del tamaño de Júpiter”, dijo Knicole Colón, un estudiante de doctorado en astronomía en UF. “Ahora, estamos trabajando para aplicar esta técnica, para observar planetas más pequeños, en un esfuerzo por identificar los componentes de sus atmósferas.” 

Casualmente, otro equipo dirigido por David Sing de la Universidad de Exeter, en Devon, Reino Unido, acaba de utilizar la misma técnica para detectar el potasio en la atmósfera de la XO-2b, otro gran planeta, que se encuentra a unos 485 años luz de la Tierra. 

Ambos planetas, conocidos como planetas gigantes de gas, tienen temperaturas muy altas para los estándares terrestres – HD 80606 b alcanza unos 2.200 grados Fahrenheit y XO-2b aproximadamente 1.700 grados. Eso es lo suficientemente caliente como para vaporizar potasio. 

En conjunto, estas observaciones confirman los anteriores modelos de computadora que predice como serían las atmósferas de estos exoplanetas. Los resultados también demuestran el valor de una nueva técnica de observación que podría un día ser de ayuda en la caracterización de planetas que puedan sustentar la vida. Los resultados de ambos grupos están disponibles en línea en el servidor arXiv, http://arxiv.org  y se publicarán en las revistas Astronomy & Astrophysics y en  Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Los científicos Colón y Sing presentarán sus conclusiones en la conferencia de ExoClimes 2010 que se celebrará en la Universidad de Exeter, los días 7-10 de Septiembre de 2010. 

La técnica de observación se denomina espectrofotometría de banda estrecha de tránsito, y  puede medir la luz absorbida por los átomos y las moléculas en la atmósfera de un planeta, dijo Eric Ford, un profesor asociado de astronomía en UF y asesor de Colón. 

“Esta nueva técnica sólo funciona para los planetas que pasan frente a sus estrellas padres vistas desde la Tierra. La mayoría de los casi 500 exoplanetas conocidos,  no son lo suficientemente brillantes para tales observaciones “, dijo Ford. “Otro desafío es que las observaciones deben ser cuidadosamente programadas, a fin de ver los planetas en silueta contra la luz de fondo de su estrella madre.” 

La espectrofotometría de Tránsito funciona así: Mientras que el planeta tiene luz de fondo, los astrónomos miden la luz que pasa a través de su atmósfera. Los átomos y las moléculas absorben determinadas longitudes de onda de luz que se representa en colores, proporcionando así una firma química que los científicos pueden reconocer. Al analizar la cantidad de absorción por la atmósfera del planeta en longitudes de onda específicas, los astrónomos pueden detectar la presencia de un átomo o una molécula en particular, en este caso, el potasio. 

El equipo de UF – Colón y Ford, junto con colegas de la Universidad de California, Santa Cruz, Penn State University, la Universidad de Wesleyan y la Universidad de La Laguna en Tenerife, España – tuvo la ayuda de otro gran avance tecnológico. Estos investigadores, así como el equipo de Exeter, utilizaron uno de los telescopios más poderosos del mundo, el Gran Telescopio Canarias. El observatorio incluye un espejo de casi 35 pies de ancho y está situado en uno de los mejores lugares del mundo para la astronomía, en las Islas Canarias frente a la costa noroeste de África. UF es un socio del 5 por ciento en el enorme telescopio, que capta la luz suficiente para hacer posible el tránsito espectrofotometría, dijo Colón. 

Sing dice que está entusiasmado con las perspectivas futuras de espectrofotometría de tránsito. 

“Los resultados iniciales de ambos equipos han sido muy alentadores”, dijo Sing. “Todavía no hemos explorado todas las capacidades o limitaciones del instrumento final todavía.” 

En 2002, el Telescopio Espacial Hubble ha detectado un elemento similar, el sodio, en la atmósfera del planeta gaseoso gigante HD 209458 b. Desde entonces, los astrónomos han detectado sólo sodio en un exoplaneta más. Colón espera que sus planes de búsqueda de potasio en las atmósferas de otros planetas gigantes ayudará a identificar la diversidad de las atmósferas planetarias. Ella espera que la búsqueda de planetas con la Misión Kepler de la NASA identificará muchos más planetas que se cruzan delante de sus estrellas madre. 

“La misión Kepler tiene la precisión de encontrar  aún más planetas, incluyendo algunos tan pequeños como la Tierra”, dijo. En última instancia, Ford y Colón desean examinar exoplanetas más pequeños, planetas similares a la Tierra para buscar moléculas, como el gas metano y el vapor de agua, ya que ambos están íntimamente ligados con la vida en la Tierra. 

Imagen propiedad:  Miguel Briganti/SMM/IAC

Fuente: Universidad de Florida