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Observan estratosfera en un exoplaneta gracias a la detección de moléculas de agua brillantes

Un equipo internacional de astrónomos ha recogido lo que creen es la evidencia más sólida de una estratosfera en la atmósfera de un exoplaneta. El descubrimiento fue posible al detectar moléculas brillantes de agua alrededor del planeta.

Los científicos afirman que su detección tiene un nivel de confianza de cinco sigma. Esto significa que la característica es una verdadera estratosfera con un 99,99994% de certeza. El objeto del estudio es WASP-121b; un planeta caliente que está a 880 años luz de la Tierra. Una particularidad de este cuerpo es que orbita su estrella alrededor de los polos, no del ecuador.

Utilizando el Telescopio Espacial Hubble y el Spitzer de la NASA, el equipo logró distinguir los elementos que probablemente conformaron la atmósfera del exoplaneta, así como la temperatura de estos elementos. Se estima que el planeta tiene una temperatura de aproximadamente 2.700 a 2.800°C; tan caliente como para hervir plomo, y que su estratosfera es unos 1.000°C más caliente (en las estratosferas del Sistema Solar este aumento es de 100°C).

«Utilizamos el Hubble para detectar moléculas de agua brillantes en la atmósfera de WASP-121b, lo que implica que las capas superiores de la atmósfera deben estar más calientes que las capas inferiores; es decir, una estratosfera», dijo a IFLScience el autor principal, Tom Evans. «Si las capas superiores estuvieran más frías que las capas inferiores -como se podría esperar en una atmósfera que se enfría hacia el espacio- se vería lo contrario, y este gas de agua bloquearía la luz infrarroja en longitudes de onda específicas que se elevarían de las capas más profundas y calientes», explica Evans.

Una estratosfera es una capa inusual y su perfil de temperatura es un poco contradictorio. La experiencia dice que a mayor altitud, más fría se vuelve, pero esta noción se invierte en la estratosfera de la Tierra. La temperatura aumenta a medida que se aleja del planeta, debido a que la capa de ozono absorbe la radiación ultravioleta.

WASP-121b no tiene una capa de ozono, pero podría ser rica en moléculas más complejas, esperables a altas temperaturas. En estudios anteriores y en este, los investigadores han detectado indicios de moléculas como óxido de titanio y óxido de vanadio, que podrían ser responsables de la estratosfera, aunque se necesitan más observaciones para que esto se confirme.

«Nuestra comprensión de estas atmósferas sigue siendo muy básica, por lo que hay mucho trabajo que hacer en términos de comprender la física y la química que explica por qué algunos planetas calientes forman estratosferas y otros parecen no hacerlo», dice Evans. «El paso inicial será identificar primero lo que está causando las estratosferas», agrega.

Algunos modelos han sugerido que si un exoplaneta está expuesto a radiación fuerte podría desarrollar una estratosfera, pero no se han ofrecido estimaciones sólidas de la probabilidad de esta característica en el universo. Antes de este estudio solo se ha observado dos casos de estratosferas en exoplanetas, pero WASP-121b, publicado en Nature, es el estudio más aceptado y detallado hasta ahora.

Las observaciones precisas de las atmósferas exoplanetarias se vislumbran como un campo fuertemente explorado en el futuro. Gracias al avance en los instrumentos y las tecnologías para lograr observaciones analíticas, en los próximos diez años los astrónomos comprenderán mejor cómo son realmente estas atmósferas.

Por IFLScience

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