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El Hubble mide directamente la rotación de un Super-Júpiter nuboso

Fuente: NASA

 

Usando el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, un equipo de astrónomos ha medido la velocidad de rotación de un exoplaneta masivo, observando la variación del brillo en su atmósfera. Esta es la primera medición de un exoplaneta masivo utilizando imágenes directamente.

"El resultado es muy emocionante", dijo Daniel Apai de la Universidad de Arizona en Tucson, responsable de la investigación del Hubble. "Nos da una técnica única para explorar las atmósferas de los exoplanetas y medir sus velocidades de rotación."

El planeta, llamado 2M1207b, es aproximadamente cuatro veces más masivo que Júpiter y es denominado "Súper-Júpiter." Es el compañero de una estrella fallida conocida como enana marrón, orbitando alrededor del objeto a una distancia de 800 millones de kilómetros. La enana marrón se conoce como 2M1207. El sistema reside a 170 años luz de la Tierra.

La estabilidad de la imagen de Hubble, de alta resolución, y las capacidades de la imagen de alto contraste, permitieron a los astrónomos medir con precisión los cambios de brillo del planeta a medida que gira. Los investigadores atribuyen la variación del brillo a los patrones complejos de nubes en la atmósfera del planeta. Las nuevas mediciones del Hubble no sólo verifican la presencia de estas nubes, sino que también muestran que las capas de nubes son irregulares e incoloras.

Los astrónomos observaron por primera vez el exoplaneta masivo hace 10 años con el Hubble. Las observaciones revelaron que la atmósfera del exoplaneta es lo suficientemente caliente para tener nubes de lluvia hechas de silicatos: roca vaporizada que se enfría para formar pequeñas partículas con tamaños similares a las del humo de un cigarrillo. Más profundamente en la atmósfera, se forman gotas de hierro que caen como lluvia, y que con el tiempo se evaporan al entrar en los niveles inferiores de la atmósfera.

"Así que a mayor altitud llueven cristales, y en altitudes más bajas llueve hierro", dijo Zhou Yifan, de la Universidad de Arizona, autor principal del trabajo de investigación. "Las temperaturas atmosféricas están entre aproximadamente 1.200 a 1.400 grados centígrados", dijo.

El Súper-Júpiter es tan caliente que aparece más brillante en luz infrarroja. Los astrónomos utilizaron la cámara de campo ancho 3 del Hubble para analizar el exoplaneta en luz infrarroja, explorar la nubosidad del objeto y medir su velocidad de rotación. El planeta está caliente porque tiene sólo unos 10 millones de años y aún se está contrayendo y ventilando. A modo de comparación, Júpiter, en nuestro sistema solar, tiene unos 4.500 millones de años.

El planeta, sin embargo, no va a mantener estas temperaturas ardientes. Durante los próximos mil millones de años, el objeto se enfriará y se desvanecerá de manera espectacular. A medida que su temperatura disminuye, se formarán más nubes de silicato de hierro en la atmósfera y eventualmente desaparecerá de la vista.

Zhou y su equipo también han determinado que este Súper-Júpiter completa una rotación cada 10 horas aproximadamente, girando a una velocidad muy rápida como Júpiter.

Este Super-Júpiter es sólo alrededor de cinco a siete veces menos masivo que su enana marrón. Por el contrario, nuestro sol es aproximadamente 1.000 veces más masivo que Júpiter. "Así que este es un muy buen indicio de que el sistema 2M1207 se ha formado de manera diferente que nuestro propio sistema solar", explicó Zhou. Los planetas que orbitan alrededor de nuestro sol se formaron dentro de un disco circunestelar a través de acreción. Pero el súper Júpiter y su compañero pueden haberse formado a lo largo del colapso gravitacional de un par de discos independientes.

"Nuestro estudio demuestra que el Hubble y su sucesor, el Telescopio Espacial James Webb de la NASA, serán capaces de obtener mapas de las nubes de exoplanetas, basados en la luz que recibimos de ellos", dijo Apai. De hecho, esta Super-Júpiter es un objetivo ideal para el telescopio Webb, un observatorio espacial infrarrojo programado para ser lanzado en el año 2018. Webb ayudará a los astrónomos a determinar mejor la composición atmosférica del exoplaneta y obtener mapas detallados de los cambios de brillo con la nueva técnica demostrada con las observaciones del Hubble.

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