Cartografiando un mundo extraterrestre

Basado en una noticia del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

El primer mapa cartográfico de un planeta extrasolar

Esta animación por computadora comienza con un mapa rudimentario del planeta HD 189733b tal cual fue medido por el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA. Los astrónomos obtuvieron una serie de franjas de polo a polo en luz infrarroja, entonces envolvieron el mapa alrededor de una superficie tridimensional para mostrar cómo luce el planeta. Haga clic aquí para ver la animación Crédito: NASA/JPL-Caltech

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Debido a que el planeta recién cartografiado es un gigante gaseoso y que no muestra una superficie sólida, el mapa muestra las características de las nubes. Usando el telescopio infrarrojo Spitzer, los astrónomos han detectado un punto brillante y caliente que está desplazado del “medio día” donde el calor es mayor.

“Estamos dando un buen vistazo a un mundo completamente alienígena”, comenta Heather Knutson, estudiante graduada de la Universidad de Harvard y autor principal de un artículo sobre esta investigación que se publicó en el número 10 de Mayo de la revista Nature.

“Sentimos algo similar a lo que Galileo debió experimentar cuando vio por vez primera a Júpiter mediante el ocular de su telescopio” continuó Knutson

El Spitzer solo es capaz de cartografiar mundos grandes y calientes – planetas demasiado calientes como para que exista agua líquida o vida. Sin embargo, el próximo Telescopio Espacial James Webb (programado para lanzarse en el 2003) podrá ser capaz de cartografiar planetas similares a la Tierra usando la técnica que Knutson y sus colegas han descubierto.

Un mapa total del globo de un planeta “Júpiter caliente” HD 189733b. El mapa revela un “punto caliente” que está a cierta distancia del punto sub estelar (medio día) a unos 30 grados. El desplazamiento puede indicar chorros de corriente del viento de más de 6 000 millas por hora. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Heather Knutson (CfA)

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El equipo examinó el planeta conocido como HD 189733b usando el Conjunto de Cámaras Infrarrojas a bordo del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA. La observación en infrarrojo a menudo tiene una ventaja debido a que el brillo hace la diferencia entre la estrella y el planeta, facilitando ubicar la señal del planeta.

Durante el curso de 33 horas, el equipo recolectó más de un cuarto de millón de puntos de datos. Aunque Spitzer no puede resolver el planeta en un disco, mediante la medición de cambios durante la rotación del planeta, el equipo creó un simple mapa longitudinal. Esto es, ellos midieron el brillo del planeta en una serie de tiras de polo a polo a través de las nubes visibles y altas del planeta y después unió o ensambló estas tiras en una imagen global.

“Podemos observar los cambios en el brillo mientras las características atmosféricas del planeta giran dentro y fuera de la imagen”, explicó Knutson

El mapa muestra un solitario “punto caliente” que es el doble de grande que la “Gran Mancha Roja” de Júpiter y mucho más caliente. La Gran Mancha Roja es de solamente unos 30 grados Fahrenheit más caliente que sus alrededores, con una temperatura de -200 grados F. En comparación, el punto caliente en HD 189733b es de unos apabullantes 1700 grados F.

Concepción artística de HD 189733b, el cual algunos han apodado el planeta “Tiro al blanco” debido al brillante “punto caliente” que se muestra aquí. Crédito: David A. Aguilar (CfA)

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Los investigadores encontraron que el punto más caliente del planeta no esta en el punto sub estelar (“medio día” en el planeta), si no desplazado a unos 30 grados longitudinalmente. Ellos especulan que este desplazamiento se debe a la redistribución del calor causado por los vientos sobre la superficie del planeta.

“Este planeta tiene poderosas corrientes de chorro. Mientras que en la Tierra las corrientes de chorro soplan alrededor de unas 200 millas por hora, las corrientes en HD 189733b pueden soplar tan rápido como 6 000 millas por hora, de acuerdo con los modelos computarizados”, comenta el co autor David Charbonneau (Centro Astrofísico Harvard – Smithsonian)

El Telescopio Espacial Spitzer, el cuarto y último elemento en la familia de la NASA de los Grandes Observatorios. Crédito: Ball Aerospace and Technologies Corp., 2003

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Los fuertes y calientes vientos del distante planeta podrían ayudar a mantener el lado nocturno del planeta caliente. Sin vientos, el lado que da hacia la estrella estaría hirviendo mientras que el lado opuesto estaría congelado. Sin embargo, los astrónomos han medido la diferencia máxima de temperatura que es de unos 500 grados F. Las regiones más frías en el lado nocturno permanecen a unos 1 200 grados F.

“Cada noche es caliente en este mundo”, comento Knutson

El planeta HD 189733b orbita una estrella ligeramente más fría y menos masiva que el Sol, localizada a unos 60 años luz de la Tierra en dirección de la constelación Vulpécula. Es el planeta más cercano de los llamados “en transición”. HD 189733b orbita su estrella a una distancia de solo tres millones de millas, completando una órbita cada 2.2 días. Su mása y tamaño físico son ambos ligeramente más grandes que Júpiter.

El descubrimiento fue realizado con el Conjunto de Cámaras Infrarrojas del Spitzer, construido principalmente por el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland. El investigador principal de los instrumentos es Giovanni Fazio del Centro Astrofísico Harvard - Smithsonian