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

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».

Especial 2001 HD 209458 Planetas extrasolares