Por Néstor Espinoza, estudiante de doctorado Instituto Milenio de Astrofísica, Instituto de Astrofísica UC
Uno de los resultados más asombrosos del último tiempo ha sido el descubrimiento de miles de planetas orbitando estrellas distintas a nuestro Sol – “exoplanetas”, como les decimos los astrónomos. La diversidad de condiciones en las que estos planetas orbitan sus estrellas es enorme: existen mundos gigantes, como nuestro Júpiter, pequeños, como nuestra Tierra, mundos a temperaturas que exceden los 2000 grados Celsius, para los que no tenemos análogos en el Sistema Solar, mundos que orbitan estrellas pequeñas, gigantes…¡una locura! Aún no tenemos mucha idea de cómo realmente son: ¿de qué están compuestos esos mundos?, ¿tendrán agua?, ¿nubes? Y si tienen alguno de estos elementos… ¿cómo llegaron estos al planeta? En el MAS, estamos intentando averiguarlo.
En nuestro Sistema Solar, los planetas tienen composiciones muy distintas al Sol, a pesar de que nacieron de la misma nube inicial. Esto nos dice “a gritos” que los planetas y el Sol tienen, por supuesto, distintos mecanismos de formación. Hace unos 4500 millones de años, cuando se estaban formando el Sol y los planetas, mientras el Sol se sentaba quieto en el centro y esperaba que el material llegara a él gracias a su enorme gravedad, los planetas tenían que conformarse con lo que iba quedando alrededor. Lo interesante es que “lo que queda a tu alrededor” si eres un planeta en formación, depende de dónde estés: si estás muy lejos del Sol, por ejemplo, hace mucho frío; tanto, que algunos elementos se “congelan”. Así, tu “dieta” como planeta en formación es distinta a la de otros más cercanos al Sol y, por tanto, tu composición va a ser distinta. Siguiendo esta lógica, hace poco lideramos un estudio [1] en el que predecimos que el agua, por ejemplo, debería ser común en muchas atmósferas de estos mundos lejanos gigantes, debido a que se ha descubierto que los planetas son muy buenos comiendo este material “congelado” (que usualmente es rico en oxígeno, fundamental para formar agua) – más de lo que creíamos hace unos años.
Toda buena teoría debe sustentarse ante la evidencia empírica. Es por eso que en el MAS también estamos intentando observar atmósferas de estos mundos lejanos. Hacerlo no es un trabajo fácil, pues es imposible simplemente apuntar nuestros telescopios a estos planetas y observar sus atmósferas. Lo que hacemos en la práctica es esperar a que un exoplaneta pase justo entre una estrella y nosotros en la Tierra (como los exoplanetas transitantes, que también estamos descubriendo en el MAS). Durante el eclipse parcial que se produce en esta situación, parte de la luz de la estrella lejana pasará también a través de la atmósfera del exoplaneta, interactuando con ella, y trayéndonos esa información a la Tierra (véase la Figura 1). Esta pequeña señal provocada por las atmósferas de estos mundos lejanos en la luz que recibimos de sus estrellas aquí en la Tierra es la que estamos intentando detectar usando telescopios gigantes. En particular en nuestro proyecto, el Arizona-CfA-Católica Exoplanet Spectroscopy Survey (ACCESS), estamos usando el telescopio Baade de 6.5m ubicado en el Observatorio Las Campanas, aquí en Chile; ¡y los resultados son espectaculares!
A la fecha, con este proyecto, hemos descubierto neblina en el exoplaneta gigante WASP-6b [2], por ejemplo, y señales muy interesantes en la super-Tierra (o sub-Neptuno) GJ1214b [3], las que los modelos de atmósferas para este exoplaneta no podían reproducir. Finalmente, descubrimos que estas señales no eran de la atmósfera del planeta: ¡eran de la estrella alrededor de la que éste orbita! Este último resultado es muy interesante pues nos recuerda lo importante que es entender muy bien la estrella que orbita el exoplaneta que estamos estudiando: solo puedes entender bien las señales que recibes de tu exoplaneta si entiendes, muy, muy bien, la estrella del mismo. Actualmente, estamos estudiando las atmósferas de decenas de otros planetas, varios de los cuales ya están casi listos para ser publicados: ¡estén atent@s!
Refs:
[1] http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/bib_query?arXiv:1611.08616
[2] http://adsabs.harvard.edu/abs/2013ApJ…778..184J
[3] http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/bib_query?arXiv:1612.00228
