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Hubble descifra el cambio climático del exoplaneta WASP-121 b

  • Observaciones del exoplaneta WASP-121 b revelan cambios climáticos a lo largo del tiempo.

  • Técnicas de simulación sugieren ciclones masivos como causa de las variaciones en la atmósfera del exoplaneta.


Representación artística de WASP-121 b
Representación artística de WASP-121 b

Un grupo internacional de astrónomos ha llevado a cabo un estudio revolucionario sobre el exoplaneta WASP-121 b, utilizando observaciones recopiladas por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA en los años 2016, 2018 y 2019. Este enfoque único no solo permitió analizar la atmósfera de WASP-121 b en detalle, sino también comparar sus condiciones atmosféricas a lo largo de varios años. Los resultados revelan evidencias claras de variaciones temporales en las observaciones del exoplaneta, y un equipo de científicos ha utilizado avanzadas técnicas de modelado para sugerir que estos cambios podrían explicarse mediante patrones climáticos en la atmósfera del planeta distante.


Este vídeo muestra el pronóstico de temperatura que abarca 130 días-exoplaneta, durante el amanecer, el mediodía, el atardecer y la medianoche, para el exoplaneta WASP-121 b, también conocido como Tylos. Las regiones amarillas más brillantes representan áreas en el lado diurno del exoplaneta donde la temperatura se eleva muy por encima de los 2000 Kelvin debido a su proximidad a su estrella anfitriona, aproximadamente el 2,6% de la distancia entre la Tierra y el Sol. Debido a la extrema diferencia de temperatura entre el lado diurno y el lado nocturno, los astrónomos sospechan que el hierro evaporado y otros metales pesados ​​que escapan a las capas superiores de la atmósfera en el lado diurno caen parcialmente hacia las capas inferiores, provocando que llueva hierro en el lado nocturno. Algunos de los metales pesados ​​también escapan de la gravedad del planeta desde la atmósfera superior. Crédito:

NASA, ESA, Q. Changeat et al., M. Zamani (ESA/Hubble)


 


Observar exoplanetas presenta desafíos únicos debido a su distancia a la Tierra y a la luminosidad de las estrellas que orbitan. El Telescopio Espacial Hubble, con su sofisticada tecnología, ha permitido a los astrónomos recopilar datos cruciales, aunque la mayoría de las veces, deben combinar estos datos para obtener información suficiente sobre las propiedades de un exoplaneta. Este proceso de combinación, aunque útil para construir una imagen promedio de la atmósfera, no revela si está experimentando cambios a lo largo del tiempo. Para comprender la dinámica atmosférica, se necesitan más datos de alta calidad recopilados durante un periodo más extenso.


WASP-121 b, también conocido como Tylos, es un Júpiter caliente que orbita una estrella a unos 880 años luz de la Tierra, con un periodo de órbita de sorprendentes 30 horas. Su proximidad extrema a su estrella significa que está bloqueado por las mareas, resultando en un hemisferio extremadamente caliente. Cuatro conjuntos de observaciones, tomados en diferentes momentos y ángulos, proporcionaron una rica fuente de datos para el equipo.

Los astrónomos, liderados por Quentin Changeat de la Agencia Espacial Europea (ESA), procesaron meticulosamente cada conjunto de datos, incluso si ya había sido procesado previamente por otro equipo. Esta decisión permitió una comparación directa entre las observaciones, revelando cambios notables en el punto caliente del exoplaneta y en la firma espectral que sugieren una atmósfera en constante cambio.


El equipo utilizó modelos computacionales avanzados para interpretar estos cambios y sugirió que podrían explicarse por patrones climáticos cuasi periódicos, específicamente ciclones masivos que se forman y desintegran debido a las extremas diferencias de temperatura entre el lado oscuro y el lado iluminado del exoplaneta. Este descubrimiento marca un paso crucial en la capacidad de observar patrones climáticos en exoplanetas.

Jack Skinner, coautor del estudio y becario postdoctoral en el Instituto de Tecnología de California, destacó la importancia de la alta resolución en las simulaciones atmosféricas, permitiendo modelar con precisión el clima en planetas ultracalientes como WASP-121 b. La combinación de observaciones limitadas con simulaciones detalladas representa un avance significativo en nuestra comprensión de la variación temporal en estos lejanos mundos.


Quentin Changeat enfatizó la importancia de estudiar el clima en exoplanetas para entender la complejidad de sus atmósferas, especialmente en la búsqueda de condiciones habitables. Este enfoque, al comprender los patrones climáticos, podría proporcionar información clave sobre la posibilidad de vida en otros planetas.


Mirando hacia el futuro, se espera que observaciones adicionales con el Telescopio Espacial Hubble y otros telescopios potentes, como el Telescopio Espacial James Webb, amplíen nuestra comprensión de los patrones climáticos en exoplanetas y, en última instancia, nos acerquen a la identificación de exoplanetas con climas estables a largo plazo. Este estudio pionero representa un hito importante en la exploración de mundos más allá de nuestro sistema solar, desentrañando los misterios de sus atmósferas y arrojando luz sobre la diversidad climática que podría existir en el vasto universo.


 

Fuente: heic2401 — Comunicado científico, Hubble observes a changing exoplanet atmosphere.

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