Mira, la estrella cometa

Observada por vez primera la composición de una atmósfera exoplanetaria

Científicos estadounidenses acaban de anunciar la detección de la atmósfera de un planeta extrasolar, mediante el Telescopio Espacial Hubble. Esta es la primera vez que se estudia con éxito la composición de un planeta fuera del Sistema Solar.

Atmósferas exoplanetarias

Un equipo de astrónomos estudounidenses han anunciado hoy los resultados de una investigación en la que han conseguido detectar parte de la composición atmosférica de un planeta extrasolar descubierto en 1999.

Observando eclipses de planetas extrasolares

En general, la gran mayoría de planetas extrasolares descubiertos hasta el momento lo han sido gracias a la técnica de velocidad radial, y por el momento, no se ha podido obtener una imagen de ningún planeta extrasolar de forma directa.

La detección de planetas extrasolares mediante su paso (tránsito) por el disco de la estrella que orbitan ha sido utilizada por algunos astrofísicos durante muchos años como método alternativo al de velocidad radial, aunque hasta ahora no se ha mostrado muy efectivo. El problema está en que la órbita de los exoplanetas debe coincidir aproximadamente con nuestra línea de visión para producir un tránsito.

El tránsito sería detectado como una bajada de brillo en la estrella. Pero ¿cómo interpretar un sólo resultado positivo si las estrellas tienen bajadas de brillo debido a manchas estelares, cambio de diámetro, nubes de polvo, etc? Lo que buscan los astrofísicos es la periodicidad en dichos tránsitos.

En 1999 se anunció por vez primera la detección positiva de un tránsito, aunque fue un descubrimiento con truco. Geoffrey Marcy y su equipo había descubierto un nuevo planeta extrasolar cuya órbita parecía coincidir aproximadamente con nuestra línea de visión y cuyo periodo era de unos tres días. El equipo se puso en contacto con Greg Henry para que realizara un seguimiento de la luz que nos llega de HD 209458, quien dedicó uno de sus telescopios en el Observatorio Fairborn (Arizona) a la tarea. Y efectivamente, el día 7 nov 1999, Henry observó un descenso de brillo en la estrella del 1,7%.

Posteriormente, un equipo de astrónomos aficionados pudo observar el tránsito mediante un instrumental bastante modesto.

El planeta de HD 209458

La estrella HD se encuentra en la constelación de Pegaso a 153 años luz del Sistema Solar. Ésta es una estrella similar al Sol, tanto en color, brillo y edad. El candidato a planeta extrasolar posee sólo un 70% masas jovianas, pero su radio es 1,3 veces más grande que Júpiter. De hecho, debe ser muy similar a Júpiter, un gigante gaseoso con un pequeño núcleo de roca. No se espera, por tanto, que exista vida de tipo terrestre en este planeta.

De hecho, no sólo es imposible que hayan habitantes paseando por los inexistentes continentes de este exoplaneta por que no haya superficie en la que pasear. Este planeta describe una órbita cada 3,523 días. El radio de esta órbita es de unos pocos millones de kilómetros (Júpiter tiene un periodo de 13 años y se sitúa a casi 800 millones de kilómetros del Sol, mientras que la Tierra tarda un año y está a sólo 150 millones de km). Debido a la gran cercanía, el planeta debe sufrir una gran insolación que podría situar su temperatura media en unos ¡1100° C! Incluso la superficie de Venus, con sus 400° C y sus lluvias de ácido sulfúrico debe ser un paraíso en comparación con este planeta.

La mayor parte de las características físicas de este planeta extrasolar se han deducido a partir de la gráfica de brillo de los eclipses. Por ejemplo, en un artículo publicado en la revista Astrophysical Journal, Timothy M. Brown, David Charbonneau y otros científicos estadounidenses, haciendo uso de la cámara STIS abordo del Telescopio Espacial Hubble llegaron a la conclusión de que este planeta no posee ningún satélite con más de 1,2 diámetros terrestres y tampoco posee un sistema anillos parecido al de Saturno.

Detectando sodio en atmósferas lejanas

[Detección del sodio]

Gráfico explicativo de la detección de sodio en la atmósfera del planeta extrasolar de la estrella HD 209458.

Ahora, este mismo grupo de astrofísicos han informado de la detección de sodio en el planeta de HD 209458. ¿Cómo han detectado este elemento? La tarea es más bien fácil: usando un instrumento del Telescopio Espacial Hubble que descompone la luz que nos llega de esta estrella produciendo una especie de arco iris artificial (llamado espectro). Luego, comparan los espectros obtenidos durante el tránsito del planeta y fuera de él: las diferencias encontradas deben corresponder al planeta. Y precisamente, la mayor diferencia que los astrofísicos observaron en el espectro es debido al sodio presente en la atmósfera planetaria.

Una pequeña sorpresa, aunque no revolucionaria sí interesante, ha sido la detección de menos sodio del esperado para un planeta de tipo joviano. El grupo de investigadores cree que las nubes de gran altura de esta atmósfera alienígena puede haber bloqueado parte de la luz estelar.

En palabras de David Charbonneau, «esto abre una nueva y excitante fase en la exploración de planetas extrasolares, donde podemos empezar a comparar y constrarar las atmósferas de los planetas alrededor de otras estrellas».