El telescopio espacial Hubble detecta una capa «de protección solar» en un lejano planeta
15/6/2015 de NASA / Astrophysical Journal
Ilustración de artista de la inversión de temperatura en la atmósfera de un exoplaneta. Empleando el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, los científicos han detectado una estratosfera en el planeta WASP-33b. Una inversión de la temperatura se produce cuando las moléculas de la atmósfera absorben luz ultravioleta y visible de la estrella. Esta absorción calienta la estratosfera y actúa como una especie de capa de «protección solar» del planeta que tiene bajo ella. Crédito: NASA, ESA, y K. Haynes y A. Mandell (Goddard Space Flight Center).
El telescopio espacial Hubble de NASA ha detectado una estratosfera, una de las capas principales de la atmósfera de la Tierra, en un masivo y ardiente exoplaneta conocido como WASP-33b. La presencia de una estratosfera puede proporcionar pistas acerca de la composición de un planeta y de cómo se formó. Esta capa atmosférica incluye moléculas que absorben luz ultravioleta y visible, actuando como una especie de «protector solar» del planeta al que rodea. Hasta ahora los científicos no estaban seguros de si esas moléculas serían encontradas en las atmósferas de grandes planetas extremadamente calientes de otros sistemas de estrellas.
En la atmósfera de la Tierra, la estratosfera está sobre la troposfera – la turbulenta región activa que va desde el suelo hasta la altura máxima a la que llegan las nubes. En la troposfera la temperatura es más caliente a nivel del suelo y se va enfriando a alturas mayores. En la estratosfera ocurre exactamente al revés. En esta capa la temperatura aumenta con la altura, un fenómeno llamado inversión de temperatura. En la Tierra, la inversión de temperatura se produce porque el ozono de la estratosfera absorbe gran parte de la radiación ultravioleta del Sol, evitando que alcance la superficie, protegiendo la biosfera y, por tanto, calentando en su lugar la estratosfera.
Se producen inversiones de temperatura similares en estratosferas de otros planetas de nuestro Sistema Solar, como Júpiter y Saturno. En esos casos el culpable es un grupo diferente de moléculas llamados hidrocarburos. Ni el ozono ni los hidrocarburos, sin embargo, pueden sobrevivir a las altas temperaturas de la mayoría de los exoplanetas conocidos, planetas fuera de nuestro Sistema Solar. Esto ha producido un debate acerca de si en ellos existirían estratosferas.
Empleando el telescopio espacial Hubble, los investigadores han puesto fin al debate identificando una inversión de temperatura en la atmósfera de WASP-33b, que tiene unas cuatro veces y media la masa de Júpiter. Los miembros del equipo también piensan que conocen qué molécula de la atmósfera de WASP-33b produjo la inversión: óxido de titanio. «Estos dos indicios juntos prueban de manera convincente que hemos detectado un estratosfera en un exoplaneta», afirma Korey Haynes, autora principal del estudio.
