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La NASA detecta sutiles señales de agua en lejanos exoplanetas

Atmósferas extraterrestes - Hubble rastrea sutiles señales de agua en lejanos mundos

Los cinco planetas son Júpiter calientes, enormes mundos que orbitan cerca de sus estrellas madre

Utilizando el poderoso ojo del Telescopio Espacial Hubble de la NASA, dos equipos de científicos han descubierto débiles firmas de agua en la atmósfera de cinco distantes planetas. Se había informado anteriormente de la presencia de agua en la atmósfera en un par de exoplanetas que orbitan estrellas fuera de nuestro sistema solar, pero este es el primer estudio que ha medido y comparado de manera concluyente los perfiles e intensidades de estas firmas en varios mundos.

Los cinco planetas - WASP-17b, HD209458b, WASP-12b, WASP-19b y XO-1b - orbitan estrellas cercanas. Los puntos fuertes de sus firmas de agua variaron. WASP-17b, un planeta con una atmósfera especialmente hinchado, y HD 209458b tenían las señales más fuertes. Las firmas de los otros tres planetas, WASP-12b, WASP-19b y XO-1b, también son consistentes con el agua.

La Nasa encuentra agua en exoplanetas La Nasa encuentra agua en exoplanetas

"Estamos muy confiados en que vemos una firma de agua para múltiples planetas", dijo Avi Mandell, un científico planetario del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, y autor principal de un artículo del Astrophysical Journal, publicado hoy, que describe el hallazgo de WASP-12b, WASP-17b y WASP-19b. "Este trabajo realmente abre la puerta para la comparación de la cantidad de agua que está presente en las atmósferas de diferentes tipos de exoplanetas, por ejemplo los más caliente en comparación con los más frescos".

Los estudios fueron parte de un censo de las atmósferas de exoplanetas dirigido por L. Drake Deming, de la Universidad de Maryland en College Park. Ambos equipos utilizaron la Wide Field Camera 3 del Hubble para explorar los detalles de la absorción de la luz a través de las atmósferas de los planetas. Las observaciones se realizaron en una gama de longitudes de onda infrarrojas donde la firma del agua, si está presente, debería aparecer. Los equipos compararon las formas e intensidades de los perfiles de absorción, y la consistencia de las firmas les dio la confianza que veían agua. Las observaciones continúan demostrando el ejemplar desempeño del Hubble en la investigación de exoplanetas.

longitudes de onda emitidas y absorbidas por un exoplaneta

"Detectar realmente la atmósfera de un exoplaneta es extraordinariamente difícil. Pero hemos sido capaces de sacar una señal muy clara, y es la del agua", dijo Deming, cuyo equipo informó de los resultados para HD 209458b y XO-1b en un documento del 10 de septiembre en la misma revista. El equipo de Deming utilizó una nueva técnica con tiempos de exposición más largos, lo que aumentó la sensibilidad de sus mediciones.

Las señales de agua eran algo menos pronunciadas de lo esperado, y los científicos sospechan que esto se debe a que una capa de niebla o polvo cubre cada uno de los cinco planetas. Esta niebla puede reducir la intensidad de todas las señales de la atmósfera de la misma forma que la niebla puede hacer que los colores aparezcan silenciados en una fotografía. Al mismo tiempo, la neblina altera los perfiles de las señales de agua y otras moléculas importantes en una manera distintiva.

Los cinco planetas son Júpiter calientes, enormes mundos que orbitan cerca de sus estrellas madre. Los investigadores se sorprendieron inicialmente de que los cinco parecían ser nebulosos. Pero Deming y Mandell señalaron que otros investigadores han encontrado pruebas de neblina alrededor de exoplanetas.

"Estos estudios, junto con otras observaciones del Hubble, nos están mostrando que hay un número sorprendentemente grande de sistemas para los que la señal de agua se ha atenuado o está ausente por completo", dijo Heather Knutson, del Instituto de Tecnología de California, uno de los autores en el documento de Deming. "Esto sugiere que los ambientes nublados o brumosos pueden ser de hecho bastante comunes en los Júpiter calientes".

La cámara de alto rendimiento Wide Field Camera 3 del Hubble es una de los pocas capaces de asomarse a las atmósferas de exoplanetas a muchos billones de kilómetros de distancia.

Estos estudios excepcionalmente difíciles se pueden hacer sólo si los planetas son avistados mientras pasan frente a sus estrellas. Los investigadores pueden identificar los gases en la atmósfera de un planeta mediante la determinación en que se transmiten las longitudes de onda de la luz de la estrella y las que se absorben parcialmente.

 

Para determinar lo que hay en la atmósfera de un exoplaneta, los astrónomos observan el planeta pasa frente a su estrella madre y mira que las longitudes de onda de la luz se transmiten y que son absorbidos parcialmente.

Artículo científico: Exoplanet Transit Spectroscopy Using WFC3: WASP-12 b, WASP-17 b, and WASP-19 b

Modificado por última vez enMartes, 29 Marzo 2016 00:51