Comunicado de prensa del Imperial College de Londres
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Lunes 15 de julio de 2024
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Se detectan ‘mañana’ y ‘tarde’ en un exoplaneta
El Telescopio Espacial James Webb ha revelado las diferentes condiciones atmosféricas de los lados ‘matutinos’ y ‘vespertinos’ de un planeta distante.
Las atmósferas de los exoplanetas, aquellos que están fuera de nuestro Sistema Solar, se han medido utilizando poderosos telescopios durante algún tiempo. Sin embargo, la atmósfera siempre se ha tratado como la misma en todo el planeta.
El nuevo análisis, publicado hoy en Nature, se centra en un planeta con una atmósfera extraordinaria, revelando distintos lados ‘matutinos’ y ‘vespertinos’ del planeta. El estudio, dirigido por el Space Telescope Science Institute y analizado en parte por un investigador del Imperial College de Londres, revela un lado matutino más nublado que el lado vespertino.
El planeta gigante, llamado WASP-39b, tiene un radio más grande que Júpiter, pero con una masa similar a la de Saturno y orbita una estrella a unos 700 años luz de la Tierra. También está muy cerca de su estrella, lo que hace que su temperatura superficial alta diaria supere los 1000 °C, y significa que completa una ‘rotación diaria’ en el mismo tiempo que tarda en completar una órbita.
Esto también significa que está ‘bloqueado por las mareas’: el mismo lado del planeta siempre mira a su estrella, de la misma manera que el mismo lado de la Luna siempre mira a la Tierra. Esto crea un lado ‘diurno’ constante y un lado ‘nocturno’ constante del planeta, pero también, fundamentalmente, entre ellos hay lados ‘matutinos’ y ‘vespertinos’.
Dr. James Kirk, del Departamento de Física del Imperial College de Londres, dijo: “No hay un planeta como este en nuestro Sistema Solar, pero la mayoría de los planetas que observamos orbitando estrellas distantes están más cerca, con órbitas cortas, como WASP-39b. Ahora, hemos podido poner a prueba nuestras teorías sobre estos planetas y, por primera vez, medir directamente el lado matutino y vespertino de un exoplaneta en un amplio rango de longitudes de onda.”
Néstor Espinoza, investigador de exoplanetas del Space Telescope Science Institute y autor principal del estudio, comentó: “Este análisis también es particularmente interesante porque obtienes información tridimensional sobre el planeta que no tenías antes. Porque podemos decir que el borde vespertino es más caliente, eso significa que es un poco más abultado. Entonces, teóricamente, hay una pequeña hinchazón en el terminador acercándose al lado nocturno del planeta.”
Cambio de luz
Los científicos descubren información sobre las atmósferas de los exoplanetas midiendo la luz que se recibe cuando el planeta pasa frente a su estrella. Al hacerlo, la luz de la estrella cambia al filtrarse a través de la atmósfera del planeta. Estos cambios son detectados por instrumentos en el Telescopio Espacial James Webb (JWST), con firmas específicas que revelan diferentes moléculas en la atmósfera.
Sin embargo, esta técnica asume que la atmósfera del planeta es ampliamente la misma en toda su superficie.
En WASP-39b, el lado diurno, que siempre mira a la estrella, es mucho más caliente que el lado nocturno. Debido a la forma en que gira el planeta, se cree que esta enorme diferencia de temperatura crea un fuerte viento en el ecuador que se mueve en una dirección. Esto es lo que crea el lado ‘matutino’, donde el viento nocturno más frío viaja hacia el lado diurno; y el lado ‘vespertino’, donde el viento diurno caliente se lleva al lado nocturno. Los datos revelan que la tarde es significativamente más caliente, unos abrasadores 800 °C, y la mañana es relativamente más fresca, unos 600 °C.
La forma en que se forman las nubes depende de la temperatura, por lo que el equipo esperaba que los lados matutino y vespertino tuvieran diferentes cantidades de cobertura nubosa. Utilizaron varios métodos para analizar los datos del JWST para probar esto, encontrando que la mañana era más nublada que la tarde, como se predijo.
Análisis coincidentes
El Dr. Kirk desarrolló una de las técnicas de análisis, que se centró únicamente en la luz recibida cuando el planeta comenzaba y terminaba su paso a través de la superficie de la estrella. Como solo los bordes del planeta ‘tocan’ el disco de la estrella en estos momentos, la luz de la estrella solo se filtraría a través de los lados matutino o vespertino de la atmósfera, respectivamente.
Los resultados del análisis del Dr. Kirk coincidieron bien con otros análisis realizados por otros miembros del equipo, que incluyeron investigadores de Estados Unidos y Europa.
El equipo ahora quiere expandir su análisis para incluir datos de más instrumentos a bordo del JWST. El telescopio lleva instrumentos que pueden analizar la luz en un rango de longitudes de onda de luz, desde el visible hasta el infrarrojo, lo que podría revelar más detalles sobre las diferencias atmosféricas en WASP-39b.
El Dr. Kirk dijo: “Ahora hemos demostrado la viabilidad de este método con el JWST, y la precisión del JWST es tan inmensa que realmente abre una nueva vía para comprender y medir la circulación atmosférica de los exoplanetas a los que antes éramos en gran medida insensibles.”
Para obtener más información, póngase en contacto con:
Caroline Brogan
Directora de Medios (Ingeniería)
Imperial College de Londres
caroline.brogan@imperial.ac.uk
+44(0)20 7594 3415
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Notas para los editores:
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‘Terminadores heterogéneos en el exoplaneta WASP-39 b’ de Néstor Espinoza se publica en Nature.
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Para ver el vídeo de preguntas y respuestas con el Dr. James Kirk, consulte:
https://youtu.be/Noj-plkSeX4 - versión larga
https://youtu.be/aVL5qpN9SKc - versión corta
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Revista
Naturaleza
Título del artículo
Terminadores heterogéneos en el exoplaneta WASP-39 b
Fecha de publicación del artículo
15-jul-2024
