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El Hubble encuentra tres "Júpiter calientes" sorprendentemente secos

La extraña atracción de los Júpiter Calientes

Los "Júpiter calientes" están tan cerca de su estrella que tienen temperaturas de entre 1.500 y 4.000 grados Fahrenheit Los astrónomos que usan el Telescopio Espacial Hubble de la NASA para buscar vapor de agua en la atmósfera de tres planetas que orbitan alrededor de estrellas similares al sol los han encontrado casi secos.

Los tres planetas, conocidos como HD 189733b, HD 209458b y WASP-12b, se encuentran entre 60 y 900 años luz de la Tierra y se cree que son los candidatos ideales para la detección de vapor de agua en sus atmósferas debido a sus altas temperaturas, donde el agua se vuelve en un vapor medible.

Estos llamados "Júpiter calientes" están tan cerca de su estrella que tienen temperaturas de entre 1.500 y 4.000 grados Fahrenheit, sin embargo, se encontró que los planetas tienen sólo una décima parte de una milésima de la cantidad de agua prevista por el estándard de las teorías de formación de planetas.

exoplaneta HD 209458b de la constelación Pegasus exoplaneta HD 209458b de la constelación Pegasus

"Nuestra medición de agua en uno de los planetas, HD 209458b, es la medición de mayor precisión de cualquier compuesto químico en un planeta fuera de nuestro sistema solar, y ahora podemos decir con mucha mayor certeza que nunca  hemos encontrado agua en un exoplaneta", dijo Nikku Madhusudhan del Instituto de Astronomía de la Universidad de Cambridge, Inglaterra. "Sin embargo, la baja abundancia de agua que hemos encontrado hasta ahora es bastante sorprendente".

Madhusudhan, quien dirigió la investigación, dijo que este hallazgo representa un gran desafío para la teoría de los exoplanetas. "Básicamente, se abre toda una lata de gusanos en la formación de planetas. Esperábamos que todos estos planetas tuviesen un montón de agua en ellos. Tenemos que volver a los modelos de formación de planetas y de migración de los planetas gigantes, especialmente los "Júpiter calientes", e investigar la forma en que se han formado".

Él hace hincapié en que estos resultados pueden tener importantes implicaciones en la búsqueda de agua en exoplanetas del tamaño de la Tierra potencialmente habitables. Los instrumentos en los futuros telescopios espaciales pueden necesitar ser diseñados con una sensibilidad más alta si los planetas de destino son más secos de lo previsto. "Debemos estar preparados para una abundancia de agua mucho más baja de lo previsto cuando observemos las súper-Tierras (planetas rocosos que son varias veces la masa de la Tierra)", dijo Madhusudhan.

Usando espectros de infrarrojo cercano de los planetas observados con el Hubble, Madhusudhan y sus colaboradores estimaron que la cantidad de vapor de agua en cada una de las atmósferas planetarias que explica los datos.

Los planetas fueron seleccionados debido a que orbitan estrellas relativamente brillantes que proporcionan suficiente radiación para un espectro de luz infrarroja que debe tomarse. Así, se detectan las características de absorción de vapor de agua en la atmósfera del planeta, ya que se superpone a la pequeña cantidad de luz de la estrella que mira a través de la atmósfera del planeta.

La detección de agua de los planetas en tránsito es casi imposible desde el suelo porque la atmósfera de la Tierra tiene una gran cantidad de agua en su interior, lo cual contamina la observación. "Realmente necesitamos el Telescopio Espacial Hubble para hacer las observaciones", dijo Nicole Crouzet del Instituto Dunlap de la Universidad de Toronto y coautora del estudio.

La teoría actualmente aceptada sobre cómo se formaron los planetas gigantes de nuestro sistema solar, conocida como acreción del núcleo, afirma que un planeta se forma alrededor de la joven estrella en un disco protoplanetario hecho principalmente de hidrógeno, helio y partículas de hielo y polvo compuestos por otros elementos químicos. Las partículas de polvo se adhieren entre sí, formando granos más grandes y más grandes. Las fuerzas gravitacionales del disco depositan en estos granos partículas de mayor tamaño hasta que se forma un núcleo sólido. Esto lleva a una acumulación de sólidos y gas para formar finalmente un planeta gigante.

Esta teoría predice que se han mejorado las proporciones de los diferentes elementos en el planeta con respecto a los de su estrella, especialmente el oxígeno, que se supone que es el más mejorado. Una vez que se forma el planeta gigante, se espera que su oxígeno atmosférico esté comprendido en gran medida dentro de moléculas de agua. Los bajos niveles de vapor de agua encontrados por esta investigación plantean una serie de preguntas acerca de los ingredientes químicos que conducen a la formación de los planetas.

"Hay muchas cosas que todavía no sabemos sobre los exoplanetas, así que esto abre un nuevo capítulo en la comprensión de cómo se forman los planetas y los sistemas solares", dijo Drake Deming, de la Universidad de Maryland, quien dirigió uno de los estudios precursores. "El problema es que estamos suponiendo que el agua sea tan abundante como en nuestro propio sistema solar. Lo que nuestro estudio ha demostrado es que la presencia de agua podría ser mucho menor de lo que esperábamos".

Los resultados se publican 24 de julio en la revista The Astrophysical Journal Letters:  H2O abundances in the atmospheres of three hot Jupiters (PDF)

NOTA: El vídeo se corresponde con esta noticia: La extraña atracción de los Júpiter Calientes

Modificado por última vez enMartes, 29 Marzo 2016 00:58