Nuevos datos del telescopio Hubble de la NASA proporcionaron las primeras pistas sobre la química de dos de los tres exoplanetas súper hinchados, que se encuentran en el sistema Kepler 51. Este sistema de cuerpos celestes, que en realidad cuenta con tres súper bocanadas que orbitan alrededor de una joven estrella similar al Sol, fue descubierto por el telescopio espacial Kepler en 2012. Sin embargo, no fue hasta 2014 cuando se determinaron las bajas densidades de estos planetas, para sorpresa de muchos.
Las recientes observaciones del Hubble permitieron a un equipo de astrónomos refinar las estimaciones de masa y tamaño para estos mundos, confirmando independientemente su naturaleza "hinchada".
Aunque no más de varias veces la masa de la Tierra, sus atmósferas de hidrógeno/helio están tan hinchadas que son casi del tamaño de Júpiter. En otras palabras, estos planetas pueden parecer tan grandes y voluminosos como Júpiter, pero son aproximadamente cien veces más ligeros en términos de masa.
Se desconoce cómo y por qué sus atmósferas se disparan hacia el exterior, pero esta característica hace que los super-soplos sean objetivos principales para la investigación atmosférica. Usando Hubble, el equipo buscó evidencia de componentes, especialmente agua, en las atmósferas de los planetas, llamados Kepler-51 by 51 d.
El Hubble observó los planetas cuando pasaron frente a su estrella, con el objetivo de observar el color infrarrojo de sus puestas de sol. Los astrónomos dedujeron la cantidad de luz absorbida por la atmósfera en la luz infrarroja. Este tipo de observación permite a los científicos buscar signos reveladores de los componentes químicos de los planetas, como el agua.
Para asombro de los científicos, descubrieron que los espectros de ambos planetas no tenían ninguna firma química reveladora. Atribuyen este resultado a nubes de partículas altas en sus atmósferas.
Estas nubes proporcionan al equipo una idea de cómo se comparan Kepler-51 by 51 d con otros planetas de baja masa y ricos en gas fuera de nuestro sistema solar. Al comparar los espectros planos de los súper soplos con los espectros de otros planetas, el equipo pudo apoyar la hipótesis de que la formación de nubes / neblinas está vinculada a la temperatura de un planeta: cuanto más frío es un planeta, más nublado se vuelve.
El equipo también exploró la posibilidad de que estos planetas no fueran realmente superpoblados. La atracción gravitacional entre los planetas crea ligeros cambios en sus períodos orbitales, y de estos efectos de sincronización se pueden derivar masas planetarias. Al combinar las variaciones en el tiempo de cuando un planeta pasa frente a su estrella (un evento llamado tránsito) con esos tránsitos observados por el telescopio espacial Kepler, el equipo restringió mejor las masas planetarias y la dinámica del sistema. Sus resultados coincidieron con los medidos previamente para Kepler-51 b. Sin embargo, descubrieron que Kepler-51 d era ligeramente menos masivo (o el planeta estaba aún más hinchado) de lo que se pensaba anteriormente.
Al final, el equipo concluyó que las bajas densidades de estos planetas son en parte consecuencia de la corta edad del sistema, de apenas 500 millones de años, en comparación con nuestro Sol de 4 mil 600 millones de años. Los modelos sugieren que estos planetas se formaron fuera de la "línea de nieve" de la estrella, la región de posibles órbitas donde los materiales helados pueden sobrevivir. Los planetas luego migraron hacia adentro, como una cadena de vagones de ferrocarril.
Ahora, con los planetas mucho más cerca de la estrella, sus atmósferas de baja densidad deberían evaporarse al espacio en los próximos miles de millones de años. Utilizando modelos de evolución planetaria, el equipo pudo demostrar que Kepler-51 b, el planeta más cercano a la estrella, algún día (en mil millones de años) parecerá una versión más pequeña y más caliente de Neptuno, un tipo de planeta que es bastante común en toda la Vía Láctea. Sin embargo, parece que Kepler-51 d, que está más lejos de la estrella, seguirá siendo un planeta extraño de baja densidad, aunque se reducirá y perderá una pequeña cantidad de atmósfera. "Este sistema ofrece un laboratorio único para probar las teorías de la evolución temprana del planeta", dijo Zach Berta-Thompson, de la Universidad de Colorado, Boulder.
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Por Redacción Digital El Heraldo de México
lhp