21 de febrero de 2007

Spitzer consigue escudriñar la atmósfera de exoplanetas

Imagen: NASA/JPL-Caltech

El telescopio espacial SPITZER ha logrado captar, por primera vez, la luz proveniente de otros planetas más allá de nuestro Sistema Solar, conocidos también como exoplanetas, consiguiendo identificar moléculas en sus atmósferas. Este hallazgo es un gran paso hacia la posible detección de vida en exoplanetas rocosos que años antes los astrónomos habían anticipado.

El Dr Michael Werner científico del proyecto Spitzer con sede en el Laboratorio a Propulsión a Reacción JPL de la NASA señala: "Esta es una sorpresa asombrosa. No teníamos ni idea, cuando diseñamos Spitzer, que este observatorio podría realizar este paso tan drástico en el estudio de los exoplanetas". El Spitzer, un telescopio espacial en infrarrojo, obtuvo datos detallados de la descomposición de la luz, llamados espectros, de dos diferentes exoplanetas gaseosos. Denominados HD 209458b y HD 189733b, también conocidos como "Júpiter calientes", constituidos por gas y que orbitan muy cercanos a sus respectivas estrellas.

Los datos indican que los dos planetas son más secos y nubosos que lo previsto. Los teóricos creían que los Júpiter calientes tendrían trazas de agua en sus atmósferas pero, sorprendentemente, no fue hallada alrededor de HD 209458b y de HD 189733b. De acuerdo a los astrónomos, el agua podría haber sido enterrada debajo de una gruesa capa de nubes altas y sin agua.

Estas nubes podrían estar llenas de polvo. Uno de los planetas, HD 209458b, mostró datos indirectos de pequeños granos de polvo, llamados silicatos, en su atmósfera. Esto podría significar que los cielos del planeta estén llenos de nubes altas compuestas de polvo, algo nunca visto alrededor de un planeta en el Sistema Solar.

El Dr Jeremy Richardson, explica "Las cabezas de los teóricos se encuentran dando vueltas con estos datos encontrados. Es virtualmente imposible encontrar agua en forma de vapor en el planeta, así que podría estar oculta probablemente por la capa de nubes polvorientas detectadas por nuestro espectro". Este científico es autor y líder del articulo publicado en la revista Nature del 22 de febrero de 2007, que describe el espectro de HD 209458b.

Además del equipo de Richardson, dos grupos más de astrónomos usaron el Spitzer para capturar espectros de exoplanetas. Un equipo liderado por el Dr Carl Grillmair del Centro de ciencias del Spitzer de la NASA observó HD 189733b, así como el equipo liderado por el Dr Mark R. Swain del JLP, hizo el mismo estudio al planeta del estudio de Richardson y obtuvo resultados similares. Los resultados de Grillmair aparecen publicados en la revista Astrophysical Journal Letters. Los hallazgos de Swain fueron publicados también en esta última revista.

Un espectro se crea cuando un instrumento llamado espectrógrafo descompone la luz de un objeto en diferentes longitudes de onda, así como un prisma muestra la luz solar como un arco iris. Los patrones de luz resultantes, revelan huellas de los compuestos químicos que forman el objeto estudiado.

Hasta ahora, los únicos planetas de los cuales había espectros disponibles eran los del Sistema Solar. Los planetas estudiados con el Spitzer orbitan estrellas muy lejanas, tanto que son débiles cuando se observan a simple vista. HD 189733b está localizada a 63 años luz en la constelación de Vulpécula, y HD 209458b esta a 153 años luz, en la constelación de Pegaso. Esto hace que ambos planetas estén al menos un millón de veces más lejanos que Júpiter. En el futuro, los astrónomos tienen la esperanza de hacer espectros de planetas pequeños y rocosos más allá del Sistema Solar. Esto permitirá buscar huellas de vida en forma de moléculas como el oxígeno y posiblemente clorofila.

Swain explica "con estas nuevas observaciones, refinamos nuestros instrumentos para en algún día podamos encontrar vida donde quiera que esta exista". El telescopio Spitzer es capaz de realizar espectro de estos dos planetas con la técnica denominada "eclipse secundario". En este método, primeramente usado por el Spitzer en 2005, directamente de la luz de un exoplaneta, se lleva a cabo cuando el exoplaneta es monitoreado cuando orbita una estrella, lo que provoca que temporalmente desaparezca desde nuestro punto de vista en la Tierra. En los nuevos estudios, el espectrógrafo del Spitzer midió la luz infarroja, miró fijamente los dos planetas transitando cuando orbitaban sus estrellas. Esto permitió a los científicos restar el espectro de las estrellas del espectro de los planetas más los espectros de las estrellas para obtener los espectros de los planetas solos.

Grillmair señala: "Cuando hicimos, por primera vez, esto en esas observaciones, se consideró de alto riesgo debido a que mucha gente dudaba que esto funcionara".

Observaciones previas de HD 209458b por el telescopio espacial Hubble, de la NASA, revelaron elementos como sodio, oxígeno, carbono e hidrogeno, encontrados en las partes más alta del planeta, pero una región más alta fue encontrada por los estudios del Spitzer y es una región donde las moléculas como el agua se "romperían". Además de esto, el Hubble midió cambios en la luz de la estrella, no del planeta, cuando el planeta pasó frente a ella. Las observaciones indicaban menos cantidad de sodio de la calculada, lo cual apuntó más a la idea de que el planeta estaba cubierto por nubes altas.

Los astrónomos tienen la esperanza de usar el Spitzer para realizar estudios adicionales de exoplanetas en tránsito que es cuando estos cruzan frente de sus estrellas desde nuestro punto de vista de la Tierra. De aproximadamente 200 exoplanetas conocidos, 14 han transitado. Al menos tres de estos adicionales a HD 209458b y HD 189733b son candidatos a obtener sus espectros.

(saa)

Más información en:
http://www.nasa.gov/