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Los datos de Hubble y Spitzer de 25 Júpiteres calientes ayudan a explicar las atmósferas de los exoplanetas

Un equipo de astrónomos analizó las observaciones del Telescopio Espacial Hubble de más de 25 Júpiter calientes para responder cinco preguntas críticas para su comprensión de las atmósferas de los exoplanetas. Los Júpiter calientes se refieren a una clase de exoplanetas gaseosos físicamente similares a Júpiter pero muy cerca de sus estrellas, lo que les da temperaturas superficiales muy altas.

Hasta hace poco, el campo de la ciencia de los exoplanetas se ha centrado durante mucho tiempo únicamente en la detección y caracterización de exoplanetas. Este nuevo estudio realizado por investigadores del University College London (UCL) utilizó una gran cantidad de datos de archivo para analizar las atmósferas de 25 exoplanetas.

“Nuestro artículo marca un punto de inflexión para el campo: ahora estamos pasando de caracterizar las atmósferas de exoplanetas individuales a caracterizar las poblaciones atmosféricas”, dijo Billy Edwards de UCL en un comunicado de prensa.

El equipo volvió a analizar una gran cantidad de datos de archivo que consisten en 600 horas de observaciones del Hubble y 400 horas de observaciones del Telescopio Espacial Spitzer. Estos datos contenían eclipses para los 25 exoplanetas y tránsitos para 17 de ellos. Un eclipse es cuando un exoplaneta pasa por detrás de su estrella y los tránsitos son cuando un planeta pasa por delante de su estrella.

“Muchos problemas, como los orígenes del agua en la Tierra, la formación de la Luna y las diferentes historias evolutivas de la Tierra y Marte, siguen sin resolverse a pesar de nuestra capacidad para obtener mediciones in situ. Grandes estudios de poblaciones de exoplanetas, como el que presentamos aquí, tienen como objetivo comprender estos procesos generales”, dijo Quentin Changeat, autor principal del estudio, en un comunicado de prensa.

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Uno de los principales hallazgos del estudio fue cuando el equipo descubrió que la presencia de óxidos e hidruros metálicos en las atmósferas de los exoplanetas más calientes se correlacionaba con la inversión térmica de las atmósferas. Una atmósfera térmicamente invertida se refiere a una atmósfera en la que se vuelve más caliente a medida que te alejas de la superficie del planeta; exactamente lo contrario de lo que sucede en la tierra.

El equipo descubrió que casi todos los exoplanetas con atmósferas térmicamente invertidas son extremadamente calientes (temperaturas superiores a 2000 Kelvin) y que los óxidos metálicos como el óxido de titanio, el óxido de vanadio y el hidruro de hierro son estables en la atmósfera.

Según la Agencia Espacial Europea, es difícil sacar conclusiones de tales resultados porque la correlación no necesariamente es igual a la causalidad. Pero el equipo pudo presentar un argumento bastante convincente sobre por qué la presencia de estos compuestos podría conducir a una inversión térmica.

Estos compuestos metálicos son excelentes para absorber la luz de las estrellas. Los investigadores propusieron que los exoplanetas lo suficientemente calientes como para albergar a estas especies tienden a invertirse térmicamente porque pueden absorber tanta luz de las estrellas que su atmósfera superior se calienta aún más.