El VLT de ESO hace la primera
detección de óxido de titanio en un exoplaneta
Un
equipo de astrónomos, dirigido por Elyar Sedaghati (un miembro de ESO recién
graduado en la Universidad Técnica de Berlín), ha examinado, con un nivel de
detalle sin precedentes, la atmósfera del exoplaneta WASP-19b. Este extraordinario planeta tiene aproximadamente la
misma masa que Júpiter, pero está tan cerca de su estrella que completa una
órbita en sólo 19 horas y se estima que su atmósfera tiene una temperatura de
unos 2.000 grados centígrados.
Cuando WASP-19b pasa por delante de su estrella, parte de la luz de la estrella pasa a través de la atmósfera del planeta y deja huellas sutiles en la luz que finalmente llega a la Tierra. Utilizando el instrumento FORS2 del Very Large Telescope, el equipo fue capaz de analizar esta luz y deducir que la atmósfera contenía pequeñas cantidades de óxido de titanio, agua y trazas de sodio, junto con una nube global de fuerte dispersión.
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| Este mapa muestra la ubicación de la estrella WASP-19 en la constelación de Vela. Crédito: ESO, IAU and Sky & Telescope |
“Detectar estas moléculas, sin embargo,
no es tarea sencilla”, explica Elyar Sedaghati, que pasó 2 años
como estudiante de ESO para trabajar en este proyecto. “No sólo necesitamos datos de una
calidad excepcional, sino que también es necesario realizar un análisis
sofisticado. Para llegar a estas conclusiones, utilizamos un algoritmo que
explora muchos millones de espectros que abarcan una amplia gama de
composiciones químicas, temperaturas y propiedades de la nube”.
En la Tierra es raro ver
óxido de titanio. Se sabe que existen en las atmósferas de estrellas frías. En
las atmósferas de planetas calientes como WASP-19b actúa como un absorbente del
calor. Si está presente en cantidades lo suficientemente grandes, estas
moléculas evitan que el calor entre o salga a través de la atmósfera,
provocando una inversión térmica, es decir, la temperatura es más alta en la
atmósfera superior y más baja en zonas inferiores, lo contrario de lo habitual.
El ozono desempeña un papel similar en la atmósfera de la Tierra, donde provoca
inversión en la estratosfera.
“La presencia de óxido de titanio en la
atmósfera de WASP-19b puede tener efectos importantes en la estructura de la
temperatura y la circulación atmosféricas”, explica Ryan MacDonald,
otro miembro del equipo y astrónomo en la Universidad de Cambridge, Reino
Unido. “Poder examinar
exoplanetas con este nivel de detalle es muy emocionante y prometedor”,
añade Nikku Madhusudhan, de la Universidad de Cambridge, quien supervisó la
interpretación teórica de las observaciones.
Los astrónomos
recopilaron observaciones de WASP-19b durante un período de más de un año.
Midiendo las variaciones relativas en el radio del planeta en diferentes
longitudes de onda de la luz que pasa a través de la atmósfera del exoplaneta,
y comparando las observaciones con modelos atmosféricos, pudieron extrapolar
diferentes propiedades, tales como el contenido químico de la atmósfera del
exoplaneta.
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Infografía que muestra el camino de la luz estelar
a través de la atmósfera de WASP-19b
Cuando WASP-19b pasa por delante de su estrella, parte de la luz de la estrella pasa a través de la atmósfera del planeta y deja huellas sutiles en la luz que finalmente llega a la Tierra. Utilizando el instrumento FORS2 del Very Large Telescope, el equipo fue capaz de analizar esta luz y deducir que la atmósfera contenía pequeñas cantidades de óxido de titanio, agua y trazas de sodio, junto con una nube global de fuerte dispersión.
Crédito: ESO/M. Kornmesser
Esta nueva información sobre la presencia de óxidos metálicos como el óxido de titanio y otras sustancias permitirá modelar mejor las atmósferas de los exoplanetas. Mirando hacia el futuro, una vez que los astrónomos puedan observar las atmósferas de planetas posiblemente habitables, los modelos mejorados les darán una idea más completa de cómo interpretar esas observaciones.
a través de la atmósfera de WASP-19b
Cuando WASP-19b pasa por delante de su estrella, parte de la luz de la estrella pasa a través de la atmósfera del planeta y deja huellas sutiles en la luz que finalmente llega a la Tierra. Utilizando el instrumento FORS2 del Very Large Telescope, el equipo fue capaz de analizar esta luz y deducir que la atmósfera contenía pequeñas cantidades de óxido de titanio, agua y trazas de sodio, junto con una nube global de fuerte dispersión.
Crédito: ESO/M. Kornmesser
Esta nueva información sobre la presencia de óxidos metálicos como el óxido de titanio y otras sustancias permitirá modelar mejor las atmósferas de los exoplanetas. Mirando hacia el futuro, una vez que los astrónomos puedan observar las atmósferas de planetas posiblemente habitables, los modelos mejorados les darán una idea más completa de cómo interpretar esas observaciones.
“Este importante descubrimiento es el
resultado de una remodelación del instrumento FORS2 hecha exactamente con este
propósito”, agrega el miembro del equipo Henri Boffin, de ESO, que
dirigió el proyecto de remodelación. “Desde
entonces, FORS2 se ha convertido en el mejor instrumento para llevar a cabo
este tipo de estudio desde tierra”.
