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Hubble investiga el clima extremo en exoplanetas ultracalientes

Estudiando una clase única de exoplanetas ultracalientes, un equipo de astrónomos del telescopio espacial Hubble dio con condiciones climáticas extremas.

Aquellos mundos estudiados registran temperaturas superiores a los 1.650° Celsius (3.000° F) producto de su cercanía a la estrella, teniendo las atmósferas planetarias más calientes jamás vistas.

En dos nuevos artículos, los equipos de astrónomos del Hubble están informando sobre una lluvia de roca vaporizada en un planeta y en otro que tiene su atmósfera superior cada vez más caliente en lugar de más fría porque está siendo «calcinada» por la radiación ultravioleta (UV) de su estrella.

Esta investigación va más allá de simplemente encontrar atmósferas de planetas extrañas y peculiares. El estudio del clima extremo brinda a los astrónomos una mejor comprensión de la diversidad, la complejidad y la química exótica que tiene lugar en mundos lejanos a través de nuestra galaxia.

«Todavía no tenemos una buena comprensión del clima en diferentes entornos planetarios», dijo David Sing, de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland, coautor de los dos estudios que se están informando.

«Cuando miras a la Tierra, todas nuestras predicciones meteorológicas todavía están finamente ajustadas a lo que podemos medir. Pero cuando vas a un exoplaneta distante, tienes poderes predictivos limitados porque no has construido una teoría general sobre cómo todo en una atmósfera va en conjunto y responde a condiciones extremas. A pesar de que conoces la química y la física básicas, no sabes cómo se va a manifestar de maneras complejas», añadió Sing.

Una estrella distante que afecta a sus mundos

En un artículo publicado en la edición del 24 de enero de Astrophysical Journal Letters, Guangwei Fu de la Universidad de Maryland, College Park, informó sobre un Júpiter súper caliente, KELT-20b, ubicado a unos 400 años luz de distancia.

En este planeta, una explosión de luz ultravioleta de su estrella madre está creando una capa térmica en la atmósfera, muy parecida a la estratosfera de la Tierra.

“Hasta ahora nunca sabíamos cómo la estrella anfitriona afectaba directamente a la atmósfera de un planeta. Ha habido muchas teorías, pero ahora tenemos los primeros datos de observación”, dijo Fu.

En comparación con en la Tierra, el ozono en la atmósfera absorbe la luz ultravioleta y eleva las temperaturas en una capa entre 7 y 31 millas sobre la superficie de la Tierra.

En KELT-20b, la radiación ultravioleta de la estrella calienta los metales en la atmósfera, lo que crea una capa de inversión térmica muy fuerte.

La evidencia provino de la detección de agua del Hubble en observaciones del infrarrojo cercano y de la detección de monóxido de carbono del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA.

“El espectro de emisión de KELT-20b es bastante diferente al de otros Júpiter calientes”, dijo Fu. “Esta es una evidencia convincente de que los planetas no viven aislados, sino que se ven afectados por su estrella anfitriona”.

Importantes hallazgos

Aunque los Júpiter súper calientes son inhabitables, este tipo de investigación ayuda a allanar el camino para comprender mejor las atmósferas de los planetas terrestres potencialmente habitables.

«Si no podemos averiguar qué está sucediendo en los Júpiter súper calientes donde tenemos datos observacionales sólidos confiables, no vamos a tener la oportunidad de averiguar qué está sucediendo en espectros más débiles a partir de la observación de exoplanetas terrestres», dijo Lothringer.

«Esta es una prueba de nuestras técnicas que nos permite construir una comprensión general de las propiedades físicas, como la formación de nubes y la estructura atmosférica».

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