11 de julio de 2007

Spitzer encuentra vapor de agua en exoplaneta caliente

Imagen: ESA - C.Carreau

Acaba de encontrarse que el exoplaneta HD 189733b tiene vapor de agua en su atmósfera. La observación proporciona la mejor evidencia hasta la fecha que el agua existe en los mundos fuera de nuestra propia Sistema Solar. El descubrimiento fue hecho por un equipo internacional de astrónomos liderado por Giovanna Tinetti, de la Agencia Espacial Europea, becaria del Instituto de Astrofísica de Paris, Francia, utilizando el telescopio espacial Spitzer de la NASA, que posee una particular capacidad de estudiar las estrellas próximas y su exoplanetas. HD 189733b se localiza 63 años luz, en la constelación de Vulpecula, la zorra.

"El agua es el quintaesencia de la vida, tal como la conocemos", dice Yuk Yung, profesor de Ciencias Planetarias en el Instituto Tecnológico de California Caltech y uno de los autores del trabajo que se publica en el número de esta semana de la revista Nature. "Es emocionante encontrar que ella es tan abundante en otros sistemas estelares como lo es en el Sistema Solar."

Las observaciones del Spitzer demostraron que HD 189733b exuda cada vez que se aproxima a su estrella central una vez cada dos días. Los astrónomos habían predicho que los planetas de esta clase, llamados "tipo Júpiter calientes", podrían contener vapor de agua en sus atmósferas. Con todo, encontrar la evidencia sólida para esto ha sido difícil. Estos últimos datos son la evidencia más convincente hasta ahora, de que los de tipo Júpiter calientes son "húmedos". "Nos emociona haber identificado claramente signos de agua en un planeta que está tan lejos", dijo Giovanna Tinetti.

Otro coautor, Mao-Chang Liang de Caltech y del Centro de Investigación para los Cambios Ambientales, de Taiwán dijo, "el descubrimiento de agua es clave para el descubrimiento de la vida extraterrena". Aunque el agua es un ingrediente esencial para la vida, tal como la conocemos, los planetas del tipo Júpiter calientes húmedos no parecen ser capaces de abrigar a cualquier criatura. Mediciones previas del Spitzer indican que HD 189733b tiene una temperatura promedio de 1.000 grados Kelvin. En última instancia, los astrónomos esperan utilizar los instrumentos como los del Spitzer para encontrar el agua en los planetas rocosos habitables, como la Tierra. "Encontrar agua en este planeta implica que otros planetas en el Universo, inclusive posiblemente los rocosos, podrían también tener agua", dijo el coautor Sean Carey, del Centro de Ciencia del Spitzer, que forma parte del Caltech. "Estoy impaciente por contarles a mis sobrinos sobre este descubrimiento".

Los nuevos resultados son parte de un nuevo campo de la ciencia que se refiere a investigar el clima en los exoplanetas, o planetas fuera del Sistema Solar. Tales planetas lejanos no pueden ser vistos directamente; sin embargo, en los últimos años, los astrónomos han comenzado a recoger información sobre sus atmósferas observando un subconjunto de planetas tipo Júpiter calientes que transitan por delante de sus estrellas centrales, vistos desde la Tierra. A principios de este año, Spitzer se convirtió en el primer telescopio en analizar, o separar, la luz proveniente de dos planetas en tránsito tipo Júpiter calientes, HD 189733b y HD 209458b. Uno de sus instrumentos, llamado espectrómetro, observó los planetas mientras se sumergían detrás de sus estrellas en lo que se llama el eclipse secundario. Esto condujo a obtener el primer espectro de la luz proveniente de un exoplaneta. Los resultados indicaron que el planeta era seco, probablemente porque la estructura de las atmósferas de esos planetas hace difícil encontrar agua con este método.

Más adelante, un equipo de astrónomos encontró pruebas indirectas de la presencia de agua en HD 209458b analizando datos de la luz visible tomados por el telescopio espacial Hubble de la NASA. Los datos del Hubble fueron capturados a medida que el planeta pasaba delante de la estrella, un acontecimiento llamado eclipse primario. Ahora, Tinetti y su equipo han capturado la mejor evidencia hasta ahora de un planeta tipo Júpiter caliente húmedo observando el eclipse primario de HD 189733b en luz infrarroja con el Spitzer. En este método, los cambios en la luz infrarroja de la estrella se miden a medida que el planeta se desliza delante, filtrando la luz de la estrella con su atmósfera externa. Los astrónomos observaron el eclipse con la cámara infrarroja del Spitzer en tres diferentes longitudes de onda del infrarrojo y notaron que cada vez era absorbida una cantidad de luz diferente por parte d el planeta. El patrón de variación de la absorción con la longitud de onda se corresponde con el creado por el agua.

"El agua es la única molécula que puede explicar ese comportamiento, "dijo Tinetti. "Observar los eclipses primarios en la luz infrarroja es la mejor manera de buscar esta molécula en los exoplanetas".

El agua en HD 189733b es demasiado caliente para condensarse en nubes; sin embargo, observaciones anteriores del planeta por el Spitzer y por otros telescopios terrestres y espaciales sugieren que puede ser que tenga nubes secas, junto con fuertes vientos y una cara que apunta a la estrella que es más caliente que el lado oscuro.

Otros autores del trabajo publicado en Nature de la presente semana incluye a Alfred Vidal-Madjar, Jean-Phillippe Beaulieu, David Sing, Nicole Allard, y Roger Ferlet del Instituto de Astrofísica de Paris, Francia; Robert J. Barber y Jonathan Tennyson del University College de Londres, Inglaterra; Ignasi Ribas del Instituto de Ciencias del Espacio, España; Gilda E. Ballester de la Universidad de Arizona, Tucson, Estados Unidos; y Franck Selsis de la Escuela Normal Superior, Francia.

(jg)

Más información en:
http://www.spitzer.caltech.edu/