19 Feb WASP-121b: primer mapa 3D de la atmósfera de un exoplaneta
Astrónomos del Observatorio Europeo Austral (ESO) han combinado las cuatro unidades del Very Large Telescope (VLT) para examinar la atmósfera de un planeta más allá del Sistema Solar, logrando trazar el primer mapa 3D de la atmósfera de un exoplaneta.
De este modo, han descubierto poderosos vientos que transportan elementos químicos como el hierro y titanio, creando complejos patrones meteorológicos. Este hallazgo abre la puerta a estudios detallados sobre la composición química y el clima de otros mundos.
La atmósfera de este planeta se comporta de maneras que desafían nuestra comprensión sobre cómo funciona el clima, no solo en la Tierra, sino en todos los planetas.
«Parece como algo salido de la ciencia ficción”, afirma Julia Victoria Seidel, investigadora del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile y autora principal del estudio.
WASP-121b: un Júpiter ultracaliente
El planeta, WASP-121b (también conocido como Tylos), se encuentra a unos 900 años luz de distancia en la constelación de Puppis. Es un Júpiter ultracaliente, un gigante gaseoso que orbita tan cerca de su estrella anfitriona que su año dura apenas 30 horas terrestres.
Además, un lado del planeta está abrasadoramente caliente, ya que siempre está orientado hacia la estrella, mientras que el otro lado es mucho más frío.
Gracias a esta particularidad, los astrónomos han podido trazar el primer mapa 3D de la atmósfera de un exoplaneta.
Un mapa tridimensional de la atmósfera
El equipo ha conseguido explorar en profundidad la atmósfera de Tylos, descubriendo vientos distintos en capas separadas y trazando así el primer mapa 3D de la atmósfera de un exoplaneta.
Es la primera vez que los astrónomos han podido estudiar la atmósfera de un planeta fuera de nuestro Sistema Solar con tanto nivel de detalle.
«Lo que encontramos fue sorprendente: una corriente en chorro rota el material alrededor del ecuador del planeta, mientras que otro flujo separado en niveles más bajos de la atmósfera transporta gas del lado caliente al lado más frío».
«Este tipo de clima nunca se había observado antes en ningún planeta», explica Seidel, quien también es investigadora en el Laboratorio Lagrange, parte del Observatorio de la Costa Azul, en Francia.
Vientos supersónicos y tormentas de metal
La corriente en chorro observada se extiende por la mitad del planeta, aumentando su velocidad y agitando violentamente la atmósfera en las capas superiores mientras cruza el lado caliente de Tylos.
«Incluso los huracanes más fuertes del Sistema Solar parecen tranquilos en comparación», añade.
Para desentrañar la estructura tridimensional de la atmósfera del exoplaneta, el equipo utilizó el instrumento ESPRESSO del VLT de ESO, combinando la luz de sus cuatro grandes telescopios en una única señal.
Este modo combinado del VLT recopila cuatro veces más luz que una sola unidad de telescopio, lo que permite revelar detalles más sutiles.
Al observar el planeta durante un tránsito completo frente a su estrella anfitriona, ESPRESSO pudo detectar firmas de múltiples elementos químicos, explorando diferentes capas de la atmósfera.
Trazando los elementos químicos en la atmósfera de Tylos
«El VLT nos permitió analizar tres capas distintas de la atmósfera del exoplaneta en una sola observación», señala Leonardo A. dos Santos, coautor del estudio y astrónomo asistente en el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore, EE. UU.
El equipo rastreó los movimientos del hierro, el sodio y el hidrógeno, lo que les permitió seguir los vientos en las capas profunda, media y superficial de la atmósfera del planeta, respectivamente.
«Este tipo de observación es muy difícil de realizar con telescopios espaciales, lo que resalta la importancia de las observaciones desde la Tierra para el estudio de exoplanetas», añade.
Curiosamente, las observaciones también revelaron la presencia de titanio justo debajo de la corriente en chorro. Esto fue otra sorpresa, ya que observaciones previas del exoplaneta no habían detectado este elemento.
Esto posiblemente se deba a que estaba oculto en las capas más profundas de la atmósfera.
Un futuro prometedor
«Es asombroso que podamos estudiar detalles como la composición química y los patrones meteorológicos de un planeta a una distancia tan enorme», comenta Bibiana Prinoth, doctoranda en la Universidad de Lund, Suecia, y en el ESO.
Sin embargo, para explorar la atmósfera de planetas más pequeños y similares a la Tierra, serán necesarios telescopios más grandes.
Entre ellos estará el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO, que actualmente se encuentra en construcción en el desierto de Atacama en Chile, junto con su instrumento ANDES.
«El ELT marcará un antes y un después en el estudio de las atmósferas exoplanetarias», concluye Prinoth. “Esta experiencia me hace sentir que estamos a punto de descubrir cosas increíbles que hoy solo podemos imaginar.”
Fuente: “Out of science fiction”: First 3D observations of an exoplanet’s atmosphere reveal a unique climate
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