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Impresión artística de un planeta de tipo júpiter caliente. Fuente: NASA.
El agua es un tema candente en el estudio de los exoplanetas (planetas externos a nuestro Sistema Solar), incluso en los llamados "jupiteres calientes", mundos cuyas masas son similares a la de Júpiter pero que se encuentran mucho más cerca de su estrella anfitriona de lo que Júpiter está de nuestro Sol.
Estos exoplanetas pueden alcanzar hasta 1.100 grados centígrados de temperatura, lo que supone que el agua que pudieran albergar estaría en forma de vapor de agua.
Los astrónomos han encontrado muchos jupiteres calientes con agua en sus atmósferas, pero otros parecen no tener agua alguna. Un grupo de científicos del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, en Pasadena, California, han tratado ahora de averiguar qué elementos tienen en común las atmósferas de estos mundos gigantescos.
Agua escondida
Para ello, los investigadores de la NASA se centraron en una serie de jupiteres calientes ya estudiados por el telescopio espacial Hubble. Así hallaron que las atmósferas de aproximadamente la mitad de estos planetas estaban bloqueadas por nubes o neblina.
"El objetivo de nuestro estudio era ver cómo serían estos planetas si estuvieran agrupados juntos, y averiguar si todos ellos comparten propiedades atmosféricas," explica en un comunicado del JPL Aishwarya Iyer, director del estudio. Este ha sido publicado en la revista Astrophysical Journal.
Los investigadores sugieren que esas nubes o capas de neblina podrían estar impidiendo que una cantidad sustancial de agua de la atmósfera de estos exoplanetas pueda ser detectada por los telescopios espaciales. Es probable además que esas nubes no estén formadas por agua, dado que los planetas de la muestra son demasiado cálidos como para eso.
"Las nubes o bruma parecen estar en casi todos los planetas que hemos estudiado", afirma Iyer. "Hay que tener tener en cuenta estas nubes o neblina o de lo contrario se podría subestimar la cantidad de agua de la atmósfera de estos exoplanetas".
Estos exoplanetas pueden alcanzar hasta 1.100 grados centígrados de temperatura, lo que supone que el agua que pudieran albergar estaría en forma de vapor de agua.
Los astrónomos han encontrado muchos jupiteres calientes con agua en sus atmósferas, pero otros parecen no tener agua alguna. Un grupo de científicos del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, en Pasadena, California, han tratado ahora de averiguar qué elementos tienen en común las atmósferas de estos mundos gigantescos.
Agua escondida
Para ello, los investigadores de la NASA se centraron en una serie de jupiteres calientes ya estudiados por el telescopio espacial Hubble. Así hallaron que las atmósferas de aproximadamente la mitad de estos planetas estaban bloqueadas por nubes o neblina.
"El objetivo de nuestro estudio era ver cómo serían estos planetas si estuvieran agrupados juntos, y averiguar si todos ellos comparten propiedades atmosféricas," explica en un comunicado del JPL Aishwarya Iyer, director del estudio. Este ha sido publicado en la revista Astrophysical Journal.
Los investigadores sugieren que esas nubes o capas de neblina podrían estar impidiendo que una cantidad sustancial de agua de la atmósfera de estos exoplanetas pueda ser detectada por los telescopios espaciales. Es probable además que esas nubes no estén formadas por agua, dado que los planetas de la muestra son demasiado cálidos como para eso.
"Las nubes o bruma parecen estar en casi todos los planetas que hemos estudiado", afirma Iyer. "Hay que tener tener en cuenta estas nubes o neblina o de lo contrario se podría subestimar la cantidad de agua de la atmósfera de estos exoplanetas".
Podría haber más agua
En el estudio, los científicos analizaron una serie de 19 jupiteres calientes previamente observados por el Hubble, como se ha dicho. La Wide Field Camera de este telescopio había detectado vapor de agua en la atmósfera de 10 de ellos, pero no en otros nueve.
Toda esa información se recopiló en más de una docena de estudios, con métodos de análisis e interpretación distintos; y hasta la fecha no había habido un análisis global de estos datos.
Para comparar los planetas y buscar patrones en ellos, el equipo del JPL combinó dichos datos y generó con ellos un espectro de luz global promedio para los 19 exomundos. Luego compararon la información con modelos de atmósferas claras, libres de nubes, y aquellas que tienen diferentes grosores de nubes.
Así determinaron que, para casi todos los exoplanetas estudiados, la niebla o las nubes estaban bloqueando la mitad de la atmósfera, como promedio. "En algunos de estos planetas, se puede ver el agua asomando por encima de las nubes o neblina, y todavía podría haber más agua debajo de estas", asegura Iyer. Los científicos aún no conocen la naturaleza de esas nubes o brumas pero les sorprende que estén en casi todos los jupiteres calientes analizados.
Implicaciones
Estos resultados concuerdan con los publicados el pasado diciembre de 2015 en Nature, también a partir de datos del Hubble, pero también de otros telescopios espaciales. Entonces, ya se señaló que las nubes o neblina de los jupiteres calientes podrían estar escondiendo su agua a nuestros ojos.
El nuevo estudio se diferencia del de Nature en que ha utilizado datos de exoplanetas de un solo instrumento del Hubble, con el fin de caracterizar de manera uniforme un grupo más grande de jupiteres calientes. Además, es el primero en cuantificar la cantidad de atmósfera protegida, como resultado de las nubes o neblina.
La nueva investigación podría tener implicaciones para el seguimiento de exoplanetas por parte de futuros observatorios espaciales, como el telescopio espacial James Webb de la NASA. Los exoplanetas con gruesas cubiertas de nubes que bloquean la detección de agua y otras sustancias pueden ser objetivos menos deseables para un estudio más extenso.
Los resultados serían asimismo importantes para determinar cómo se forman los planetas, según los científicos, porque la comprensión de la abundancia de moléculas tales como las del agua ayudaría a responder a las siguientes cuestiones: ¿Se formaron esos exoplanetas en sus posiciones actuales o, por el contrario, migraron hacia sus estrellas desde más lejos?
En el estudio, los científicos analizaron una serie de 19 jupiteres calientes previamente observados por el Hubble, como se ha dicho. La Wide Field Camera de este telescopio había detectado vapor de agua en la atmósfera de 10 de ellos, pero no en otros nueve.
Toda esa información se recopiló en más de una docena de estudios, con métodos de análisis e interpretación distintos; y hasta la fecha no había habido un análisis global de estos datos.
Para comparar los planetas y buscar patrones en ellos, el equipo del JPL combinó dichos datos y generó con ellos un espectro de luz global promedio para los 19 exomundos. Luego compararon la información con modelos de atmósferas claras, libres de nubes, y aquellas que tienen diferentes grosores de nubes.
Así determinaron que, para casi todos los exoplanetas estudiados, la niebla o las nubes estaban bloqueando la mitad de la atmósfera, como promedio. "En algunos de estos planetas, se puede ver el agua asomando por encima de las nubes o neblina, y todavía podría haber más agua debajo de estas", asegura Iyer. Los científicos aún no conocen la naturaleza de esas nubes o brumas pero les sorprende que estén en casi todos los jupiteres calientes analizados.
Implicaciones
Estos resultados concuerdan con los publicados el pasado diciembre de 2015 en Nature, también a partir de datos del Hubble, pero también de otros telescopios espaciales. Entonces, ya se señaló que las nubes o neblina de los jupiteres calientes podrían estar escondiendo su agua a nuestros ojos.
El nuevo estudio se diferencia del de Nature en que ha utilizado datos de exoplanetas de un solo instrumento del Hubble, con el fin de caracterizar de manera uniforme un grupo más grande de jupiteres calientes. Además, es el primero en cuantificar la cantidad de atmósfera protegida, como resultado de las nubes o neblina.
La nueva investigación podría tener implicaciones para el seguimiento de exoplanetas por parte de futuros observatorios espaciales, como el telescopio espacial James Webb de la NASA. Los exoplanetas con gruesas cubiertas de nubes que bloquean la detección de agua y otras sustancias pueden ser objetivos menos deseables para un estudio más extenso.
Los resultados serían asimismo importantes para determinar cómo se forman los planetas, según los científicos, porque la comprensión de la abundancia de moléculas tales como las del agua ayudaría a responder a las siguientes cuestiones: ¿Se formaron esos exoplanetas en sus posiciones actuales o, por el contrario, migraron hacia sus estrellas desde más lejos?
Referencia bibliográfica:
Aishwarya R. Iyer, Mark R. Swain, Robert T. Zellem, Michael R. Line, Gael Roudier, Graça Rocha, John H. Livingston. A Characteristic Transmission Spectrum Dominated by H2O Applies to the Majority of HST/WFC3 Exoplanet Observations. The Astrophysical Journal (2016). DOI: 10.3847/0004-637X/823/2/109.
Aishwarya R. Iyer, Mark R. Swain, Robert T. Zellem, Michael R. Line, Gael Roudier, Graça Rocha, John H. Livingston. A Characteristic Transmission Spectrum Dominated by H2O Applies to the Majority of HST/WFC3 Exoplanet Observations. The Astrophysical Journal (2016). DOI: 10.3847/0004-637X/823/2/109.
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