ASTRONOMÍA

Éste es el parte del tiempo en los planetas fuera del Sistema Solar

Un estudio dirigido por la Universidad de Toronto utiliza datos del Kepler para encontrar pruebas de ciclos climáticos diarios en exoplanetas. 

Recreación artística del ciclo diario en uno de estos exoplanetas
Recreación artística del ciclo diario en uno de estos exoplanetas Lisa Esteves/University of Toronto

"Nuboso por la mañana, con cielos despejados con un calor abrasador por la tarde”. Aunque esto podría ser la descripción de un típico día de finales de verano en muchos lugares de la Tierra, también podría aplicarse a planetas que están fuera de nuestro sistema solar, según un nuevo estudio realizado por un equipo internacional de astrofísicos de la Universidad de Toronto, la Universidad de York y la Universidad de Queen’s de Belfast. 

Los investigadores han descubierto los ciclos climáticos diarios en seis exoplanetas. 

Utilizando las observaciones sensibles del telescopio espacial Kepler, los investigadores han descubierto pruebas de ciclos climáticos diarios en seis planetas extrasolares que muestran distintas fases. Las variaciones de cada fase ocurren a medida que diferentes zonas de estos planetas reflejan la luz de sus estrellas, de un modo similar a los ciclos de nuestra propia luna en sus distintas fases. 

Entre los descubrimientos hay indicios de mañanas nubosas en cuatro de los planetas,  y tardes cálidas y despejadas en otros dos. “Hemos determinado el clima en estos mundos extraterrestres midiendo los cambios que se producen a medida que los planetas giran alrededor de sus estrellas “anfitrionas”, e identificando los ciclos día-noche”, afirma Lisa Esteves, una estudiante de postgrado del Departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Toronto, y autora principal del estudio que se ha publicado en The Astrophysical Journal

Hay indicios de mañanas nubosas en cuatro de los planetas. 

“Hemos rastreado cada planeta durante las fases de un ciclo en las que zonas distintas son iluminadas por su estrellas, desde la fase con luz completa a la completa oscuridad”, dice Esteves. Como los planetas están muy cerca de sus estrellas, se supuso que rotarían en el sentido contrario de las agujas del reloj – como hacen la mayoría de los objetos de nuestro sistema solar- con el lado derecho moviéndose en la dirección de la órbita de cada planeta. Esto causa un movimiento hacia el este de la superficie del planeta y por tanto, una circulación hacia el este de los vientos atmosféricos. Como resultado, las nubes que se forman en el lado nocturno del planeta, donde las temperaturas son más frías porque no da la cara a su estrella, se verían empujadas por los vientos hacia la zona de mañana del planeta. 

"Mientras los vientos siguen llevándose a las nubes al lado diurno, se calientan y se disipan, dejando un cielo vespertino despejado”, dice Esteves. “Estos vientos también empujan el aire caliente hacia el este del meridiano, donde está la mitad del día, con lo que el mediodía tiene temperaturas más altas”. 

El viento circula hacia el este y las nubes se forman en el lado nocturno del planeta. 

En cuatro de los planetas, los investigadores vieron un exceso de luminosidad en los datos del Kepler, lo que se corresponde con el momento en que el lado diurno es visible. En los otros dos, vieron un exceso cuando la parte vespertina es visible. “Comparando las temperaturas determinadas previamente de cada planeta con las medidas de las distintas fases del ciclo hechas por el Kepler, hemos encontrado que la excesiva luminosidad en el lado diurno es generada principalmente por el reflejo de la luz de su estrella”, afirma. “Estos cuatro planetas no son lo suficientemente calientes como para generar este exceso de luz a través de emisión térmica. La excesiva luz observada en los dos planetas más calientes podría explicarse por emisión térmica”, dice. “Una explicación posible es que en estos dos planetas los vientos muevan el calor hacia la zona vespertina, dando como resultado un exceso de luz”.   

El Telescopio Kepler era el instrumento ideal para estudiar las variaciones de las fases de los exoplanetas. Las medidas tan precisas que facilita y la gran cantidad de datos que recogió permitieron a los astrónomos medir las señales más pequeñas de estos mundos lejanos. La mayoría de los planetas examinados en este estudio son muy calientes y grandes, con temperaturas por encima de 1600 grados Celsius y tamaños comparables al de Júpiter – condiciones nada hospitalarias para la vida, pero excelentes para medir las fases. 

Los datos del Kepler se han utilizado con anterioridad para medir la temperatura de estos planetas, pero es la primera vez en que las variaciones de las fases se utilizaron para medir específicamente la luminosidad de los lados diurnos y nocturnos de una serie de planetas.  

"Detectar luz de estos planetas que están a cientos de miles de años luz es en sí mismo extraordinario” dice el coautor del estudio Dr. Ernst de Mooij, miembro Michael West del Centro de Investigación Astrofísica de la Escuela de Matemáticas y física de la Universidad Queen’s de Belfast. "Pero cuando consideramos que las variaciones de las fases del ciclo pueden ser unas 100.000 veces menos visibles que las de la estrella anfitriona, estas detecciones se convierten en algo realmente impresionante”. “Las misiones espaciales del futuro podrían revelar muchos más pequeños planetas alrededor de estrellas brillantes que serían grandes objetivos para estudios detallados”, afirma el coautor Ray Jayawardhana, de la Universidad de York. "En no mucho tiempo esperamos poder estar hablando de predicciones climatológicas de mundos extraterrestres no más grandes que la Tierra, y poder hacer comparaciones con nuestro planeta”. 

Referencia: Changing Phases of Alien Worlds: Probing Atmospheres of Kepler Planets with High-Precision Photometry (Astrophysical Journal)


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