Los astrónomos que utilizan el Telescopio Espacial Hubble de la NASA han medido la velocidad de rotación de un exoplaneta extremo observando el brillo variado en su atmósfera. Esta es la primera medición de la rotación de un exoplaneta masivo utilizando imágenes directas.
"El resultado es muy emocionante", dijo Daniel Apai de la Universidad de Arizona en Tucson, líder de la investigación del Hubble. "Nos da una técnica única para explorar las atmósferas de los exoplanetas y medir sus tasas de rotación".
El planeta, llamado 2M1207b, es aproximadamente cuatro veces más masivo que Júpiter y se lo conoce como un "superjúpiter". Es un compañero de una estrella fallida conocida como enana marrón, que orbita el objeto a una distancia de 5 mil millones de millasPor el contrario, Júpiter está aproximadamente a 500 millones de millas del Sol. La enana marrón se conoce como 2M1207. El sistema reside a 170 años luz de la Tierra.
La estabilidad de imagen del Hubble, la alta resolución y las capacidades de imágenes de alto contraste permitieron a los astrónomos medir con precisión los cambios de brillo del planeta a medida que gira. Los investigadores atribuyen la variación de brillo a los patrones de nubes complejas en la atmósfera del planeta. Las nuevas mediciones del Hubble no solo verificanla presencia de estas nubes, pero también muestra que las capas de nubes son irregulares e incoloras
Los astrónomos observaron por primera vez el exoplaneta masivo hace 10 años con Hubble. Las observaciones revelaron que la atmósfera del exoplaneta es lo suficientemente caliente como para tener nubes de "lluvia" hechas de silicatos: roca vaporizada que se enfría para formar pequeñas partículas con tamaños similares a los del cigarrillomás profundo en la atmósfera, las gotas de hierro se están formando y cayendo como lluvia, eventualmente se evaporan a medida que ingresan a los niveles más bajos de la atmósfera.
"Entonces, en altitudes más altas llueve vidrio, y en altitudes más bajas llueve hierro", dijo Yifan Zhou, de la Universidad de Arizona, autor principal del artículo de investigación. "Las temperaturas atmosféricas oscilan entre los 2.200 y 2.600 grados Fahrenheit".
El súper Júpiter está tan caliente que parece más brillante con luz infrarroja. Los astrónomos usaron la cámara de campo amplio Hubble 3 para analizar el exoplaneta en luz infrarroja para explorar la capa de nubes del objeto y medir su velocidad de rotación. El planeta está caliente porque estásolo tiene unos 10 millones de años y todavía se está contrayendo y enfriando. En comparación, Júpiter en nuestro sistema solar tiene unos 4.500 millones de años.
El planeta, sin embargo, no mantendrá estas temperaturas crepitantes. Durante los próximos miles de millones de años, el objeto se enfriará y se desvanecerá dramáticamente. A medida que su temperatura disminuya, las nubes de hierro y silicato también se formarán más y más en la atmósfera yfinalmente desaparecerá de la vista.
Zhou y su equipo también han determinado que el súper Júpiter completa una rotación aproximadamente cada 10 horas, girando aproximadamente a la misma velocidad rápida que Júpiter.
Este súper Júpiter es solo de cinco a siete veces menos masivo que su huésped enano marrón. Por el contrario, nuestro sol es aproximadamente 1,000 veces más masivo que Júpiter ". Así que esta es una muy buena pista del sistema 2M1207 que estudiamosZhou explicó que los planetas que orbitan alrededor de nuestro sol se formaron dentro de un disco circunestelar por acreción. Pero el superjúpiter y su compañero pueden haberse formado durante el colapso gravitacional de un par de discos separados.
"Nuestro estudio demuestra que Hubble y su sucesor, el telescopio espacial James Webb de la NASA, podrán derivar mapas de nubes para exoplanetas, en función de la luz que recibamos de ellos", dijo Apai. De hecho, este súper Júpiter es un idealobjetivo para el telescopio Webb, un observatorio espacial infrarrojo que se lanzará en 2018. Webb ayudará a los astrónomos a determinar mejor la composición atmosférica del exoplaneta y a obtener mapas detallados de los cambios de brillo con la nueva técnica demostrada con las observaciones del Hubble.
Los resultados de este estudio aparecerán en la edición del 18 de febrero de 2016 de El diario astrofísico
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Materiales proporcionado por Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial STScI . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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