El uso de un nuevo espectrógrafo para procesar las imágenes en infrarrojo de una estrella enana marrón situada a 115 años luz de nuestro planeta permite proyectar los conocimientos sobre su atmósfera, y no solo sobre sus semejantes, sino también sobre los exoplanetas gigantes de mayor tamaño, considera un equipo de astrónomos.
Los investigadores del Observatorio W. M. Keck, con sede en Maunakea, Hawái (EE.UU.), recurrieron a la enana conocida como 2MASS J22081363 + 2921215, precisamente en búsqueda de "una imagen más completa de la diversidad de planetas que orbitan otras estrellas", según explicó el jefe científico de la entidad, John O'Meara. El propio astro no tiene ningún cuerpo conocido que lo orbite y, a su vez, no orbita ningún otro elemento de los situados a su alrededor.
La razón para este enfoque comparativo le dio al equipo la similitud del tamaño, la edad y la velocidad de rotación de esta enana con el exoplaneta β (Beta) Pictoris b, que es un gigante clase súper-Júpiter. Se encuentra bastante más cerca de la Tierra, a 63 años luz y es de los pocos exoplanetas que se ha podido obtener varias imágenes directamente, pero la proximidad de su estrella, que es algo más grande y mucho más brillante que el Sol, ha impidido el estudio espectroscópico.
"Aún no tenemos la capacidad con la tecnología actual para analizar en detalle la atmósfera de Beta Pictoris b", explicó en el comunicado, emitido el 30 de julio, la investigadora principal Elena Manjavacas. "Entonces, estamos usando nuestro estudio de la atmósfera de esta enana marrón como un 'proxy' para tener una idea de cómo se verían las nubes del exoplaneta a diferentes alturas de su atmósfera".
Hasta el momento la información ha sido escasa incluso de las capas gaseosas inferiores de Júpiter, mientras que ese acompañante de la estrella Beta Pictoris pesa 12 veces más que el planeta más grande del sistema solar y gira increíblemente rápido (debido a su edad, astronómicamente joven). Además, completa una vuelta cada 3,5 horas, en comparación con el período de rotación de 10 horas de Júpiter. Estos parámetros sugieren que su atmósfera es muy dinámica y turbulenta, con muchas nubes, cuyo aspecto deja la imagen de la enana marrón en la que se enfocó el estudio.
La luz que se filtra a través de la atmósfera desde el interior caliente de la enana en cuestión hizo que en la NASA la compararan hace semanas con "una calabaza de Halloween tallada". Manjavacas y su equipo se dieron cuenta que este cuadro superficial moteado se modifica con el tiempo y asociaron las manchas oscuras con nubes, mientras que los puntos brillantes emiten más calor y, en su opinión, son "regiones donde los investigadores pueden ver más profundamente en la atmósfera".
Las nubes dispersas observadas aparentemente consisten de granos de arena caliente y otros elementos exóticos. El yoduro de potasio abunda en la capa superior, que también incluye nubes de silicato de magnesio. Más abajo, hay una capa de nubes de yoduro de sodio y, asimismo, silicato de magnesio. La tercera capa que se entrevé a profundidad está formada por nubes de óxido de aluminio y el espesor total de esta atmósfera es de 718 kilómetros.
Las herramientas disponibles en el Observatorio Keck permitieron al equipo corregir la contaminación que la atmósfera de la Tierra introduce en el cuadro objetivo y medir la verdadera señal de esta enana. Los investigadores utilizaron también los modelos informáticos de atmósferas para calcular la ubicación de los compuestos químicos en cada capa y estiman que la composición establecida es típica para las enanas marrones.
El artículo científico que asemeja la imagen de la estrella enana y el planeta gigante se publicará próximamente en la revista The Astronomical Journal.
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