VOLVER

Share

Júpiter, un laboratorio para el estudio de exoplanetas

Fuente: Instituto de Astrofísica de Andalucía, IAA-CSIC


19 de febrero de 2015

jupiter1WLa revista científica Astrophysical Journal Letters publica un estudio liderado por investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) del que, a su vez, se ha hecho eco la revista Nature. En él se presenta al planeta Júpiter como un laboratorio ideal para la investigación de exoplanetas similares. Júpiter, el mayor planeta del Sistema Solar, cuenta con grandes satélites a su alrededor. En el estudio se ha utilizado al mayor de los satélites (y el mayor del Sistema Solar), Ganímedes, como espejo para analizar la atmósfera del planeta. Las observaciones se realizaron durante un eclipse de Ganímedes y permitieron observar Júpiter como si fuera un exoplaneta en tránsito.

Su espectro de transmisión revela las huellas de una fuerte extinción de luminosidad en su espectro debido a la presencia de nubes (aerosoles) y brumas en la atmósfera de Júpiter, así como una fuerte absorción características del metano (CH4) y, lo más sorprendente, cristales de hielo en una capa estratosférica. Estos resultados son relevantes para el modelado y la interpretación de exoplanetas gigantes en tránsito, pero también abren una nueva vía para caracterizar las capas superiores de la atmósfera de Júpiter y determinar la abundancia de agua en ella, así como para establecer la tasa de impactos de cometas en Júpiter y sus consecuencias para la historia de la formación del Sistema Solar.

Método de tránsito

Durante las últimas dos décadas se han descubierto más de 1.800 exoplanetas, el 65% de ellos mediante el método del tránsito, que consiste en observar fotométricamente su estrella y detectar sutiles cambios en la intensidad de su luz cuando un planeta pasa por delante de ella. Un porcentaje pequeño de estos planetas, los que orbitan alrededor de estrellas más brillantes, permiten el estudio de sus atmósferas mediante la técnica de espectroscopía de transmisión, en la que se compara la diferencia entre la intensidad de la luz incidente y transmitida. Esta es, hoy por hoy, la técnica más exitosa para sondear la composición química de las atmósferas de exoplanetas.

Durante el paso del planeta por delante de su estrella central, parte del flujo estelar es bloqueado y sólo una diezmilésima parte atraviesa la fina atmósfera planetaria (para un planeta como Júpiter y una estrella de tipo solar), llevando consigo información acerca de sus capas atmosféricas y componentes.

“Con el fin de explorar las limitaciones de esta técnica, la hemos aplicado –explica Pilar Montañés, investigadora del IAC y primera autora del artículo- al estudio de la atmósfera de Júpiter. Hemos medido el espectro de trasmisión de Júpiter, observándolo como si se tratase de un exoplaneta. Nuestro método ha consistido en tomar espectros de alta resolución de Ganímedes (tercer satélite de Júpiter) durante su paso a través de la sombra planetaria. En el cociente de los espectros tomados antes y durante el eclipse, la señal solar, la telúrica y la de Ganímedes (que se encuentra en órbita sincrónica alrededor del planeta) son eliminadas.”

Este estudio muestra que las mayores absorciones corresponden al metano, como era de esperar en Júpiter. Sin embargo, es relevante la observación de la extinción causada por nubes y partículas de aerosoles. “Nuestros resultados –señala Enric Pallé, investigador del IAC y coautor del artículo- apoyan resultados anteriores en los que la espectroscopía de transmisión apuntaba a la detección de nubes y aerosoles en Júpiteres calientes. A medida que avanza el eclipse, nuestra técnica nos permite sondear más profundamente en la atmósfera del planeta».

Sin embargo, la señal más interesante que se ha detectado, entre 1,5 y 2,0 micras, se debe probablemente a nubes estratosféricas de cristales de hielos de agua. “Nuestros modelos –apunta Manuel López Puertas, del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)- han permitido determinar que la columna de hielo de agua contiene 0.0001 gramos/cm2, una cantidad de agua mucho mayor que la medida anteriormente en estado gaseoso. También hemos detectado líneas atómicas de yoduro sódico (NaI) en la atmósfera de Júpiter debido a la deposición de sodio de origen cometario o al flujo continuado de sodio procedente de la luna Io”.

«Es la primera vez que se realizan este tipo de observaciones en Júpiter desde tierra y cubriendo este amplio rango espectral», subraya Beatriz González, otro miembro del equipo y también del IAC.

Las observaciones se llevaron a cabo durante dos eclipses en 2012, utilizando el instrumento LIRIS en el Telescopio William Herschel, del Observatorio del Roque de los Muchachos (La Palma), y el instrumento XSHOOTER en el VLT (Very Large Telescope), del Observatorio de Paranal (Chile), en tres rangos del espectro: ultravioleta, visible e infrarrojo. Observaciones similares fueron realizadas previamente para obtener el espectro de transmisión de la Tierra mediante eclipses lunares por Enric Pallé, Pilar Montañés y sus colaboradores en 2009.

Referencia:

«Jupiter as an exoplanet: UV to NIR transmission spectrum reveals hazes, a Na layer and possibly stratospheric H2O-ice clouds». ApJ Letters.

Artículo en Nature: http://www.nature.com/news/jupiter-glimpsed-as-aliens-would-see-it-1.16926

Contacto:

Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)
Unidad de Divulgación y Comunicación
Silbia López de Lacalle – sll[arroba]iaa.es – 958230532
http://www.iaa.es
http://www-divulgacion.iaa.es


Share

Últimas publicaciones

Aplican la ciencia ciudadana para reducir el tiempo de uso del móvil en jóvenes andaluces
Sevilla | 28 de mayo de 2024

Investigadores de las Universidades de Sevilla, Jaén y Cádiz participan en el proyecto ‘Desconéctate para Conectar: Fomentando un Estilo de Vida Activo y Saludable entre los Jóvenes Andaluces’ que buscará estrategias concretas para incentivar a estudiantes de secundaria, bachillerato y universidad a que cambien sus hábitos de uso de dispositivos móviles por actividades físicas.

Sigue leyendo
Descubren un nuevo gen que hace resistente al girasol contra la planta parásita jopo
Córdoba | 27 de mayo de 2024

Un equipo de investigación del Instituto de Agricultura Sostenible (IAS-CSIC) ha descrito una pieza del ADN que impide que las raíces de este cultivo sean infectadas por uno de sus patógenos más letales, el jopo. Además de determinar su posible función y la localización en su genoma, ha demostrado la posibilidad de transferirlo como mecanismo natural de defensa desde una especie silvestre a otras variedades de siembra.

Sigue leyendo
Un estudio del CSIC revela que zorzales, codornices y pinzones son las especies de aves más propensas a tener garrapatas
Sevilla | 27 de mayo de 2024

Un nuevo estudio liderado por la Estación Biológica de Doñana – CSIC ha analizado la prevalencia de garrapatas en más de 600.000 aves capturadas a lo largo de 17 años. Los resultados podrán ayudar a identificar en qué especies se deberían focalizar los esfuerzos de vigilancia de enfermedades zoonóticas. Los resultados de este trabajo se han publicado en la revista One Health.

Sigue leyendo

#CienciaDirecta

Tu fuente de noticias sobre ciencia andaluza

Más información Suscríbete

Ir al contenido