Si colocas una gran roca negra afuera en el Sol durante unas horas, luego vas y la tocas, esperarías que la parte más cálida de la roca sea la que estaba frente al Sol, ¿verdad? Bueno, cuando se trata de exoplanetas, sus expectativas serán desafiadas. Un nuevo análisis de un sistema exoplanetario bien estudiado revela que uno de los planetas, que no es una gran roca negra, sino una bola de gas similar a Júpiter, tiene su parte más cálida frente a la de su estrella.
El sistema de Upsilon Andromedae, que se encuentra a 44 años luz de la Tierra en la constelación de Andrómeda, es un sistema muy estudiado de planetas que orbitan alrededor de una estrella un poco más masiva y ligeramente más caliente que nuestro Sol.
El planeta más cercano a la estrella, el upsilon Andromeda b, fue el primer exoplaneta en tener su temperatura tomada por el telescopio espacial Spitzer. Como informamos en 2006, se pensaba que el upsilon Andromeda b estaba bloqueado por mareas a la estrella y mostraba los cambios de temperatura correspondientes cuando giraba alrededor de su estrella anfitriona. Es decir, al pasar detrás de la estrella desde nuestra perspectiva, la cara estaba más cálida que cuando estaba frente a la estrella desde nuestra perspectiva. Bastante simple, ¿verdad? Estos resultados originales fueron publicados en un artículo en Ciencias el 27 de octubre de 2006, disponible aquí.
Como resultado, este escenario de cambio de temperatura no es el caso. Brad Hansen, profesor de Física y Astronomía de la UCLA, coautor del artículo de 2006 y de los resultados actualizados, explica: "El informe original se basó en unas pocas horas de datos, tomados al principio de la misión, para ver si incluso fue posible una medición (está cerca del límite del rendimiento esperado del instrumento). Como las observaciones sugirieron que era posible detectar, se nos otorgó una mayor cantidad de tiempo para hacerlo con más detalle ".
Las observaciones del upsilon Andromedae b se tomaron con el Spitzer nuevamente en febrero de 2009. Una vez que los astrónomos pudieron estudiar más el planeta, descubrieron algo extraño: desde nuestra perspectiva, lo cálido que era el planeta cuando pasó frente a la estrella desde nuestra perspectiva. mucho más cálido que cuando pasó atrás, justo lo contrario de lo que uno esperaría, y opuesto a los resultados que publicaron originalmente. Aquí hay un enlace a una animación que ayuda a explicar esta extraña característica del planeta.
Lo que descubrieron los astrónomos, y aún no han explicado completamente, es que hay un "punto cálido" a unos 80 grados opuestos de la cara del planeta que apunta hacia la estrella. En otras palabras, el lugar más cálido del planeta no está en el lado del planeta que recibe la mayor cantidad de radiación de la estrella.
Esto en sí mismo no es una novedad. Hansen dijo: "Hay varios exoplanetas observados con puntos cálidos, incluidos algunos cuyos puntos se desplazan en relación con la ubicación frente a la estrella (un ejemplo es el sistema muy bien estudiado HD189733b). La principal diferencia en este caso es que el cambio que observamos es el más grande conocido ".
Upsilon Andromedae b no transita frente a su estrella desde nuestro punto estratégico en la Tierra. Su órbita está inclinada unos 30 grados, por lo que parece estar pasando "debajo" de la estrella a medida que se acerca al frente. Esto significa que los astrónomos no pueden usar el método de tránsito del estudio exoplanetario para controlar su órbita, sino medir el tirón que el planeta ejerce sobre la estrella. Se ha determinado que el Andrómeda ascendente de Andrómeda orbita aproximadamente cada 4,6 días, tiene una masa de 0,69 la de Júpiter y tiene un diámetro de aproximadamente 1,3 radios de Júpiter. Para tener una mejor idea de todo el sistema de upsilon Andromedae, vea esta historia que publicamos a principios de este año.
Entonces, ¿qué, exactamente, podría estar causando este lugar cálido extrañamente ubicado en el planeta? Los autores del artículo sugieren que los vientos ecuatoriales, al igual que los de Júpiter, podrían estar transfiriendo calor alrededor del planeta.
Hansen explicó: “En el punto subestelar (el más cercano a la estrella) la cantidad de radiación que se absorbe de la estrella es más alta, por lo que el gas allí se calienta más. Por lo tanto, tendrá una tendencia a fluir desde la región caliente hacia las regiones frías. Esto, combinado con la rotación, dará una estructura similar a la de un "viento comercial" al flujo de gas en el planeta ... La gran incertidumbre es cómo esa energía finalmente se disipa. El hecho de que observemos un punto caliente a aproximadamente 90 grados sugiere que esto ocurre en algún lugar cerca del "terminador" (el borde día / noche). De alguna manera, los vientos fluyen desde el punto subestelar y luego se disipan a medida que se acercan al lado nocturno. Especulamos que esto puede deberse a la formación de algún tipo de frente de choque ".
Hansen dijo que no están seguros de cuán grande es este lugar cálido. “Solo tenemos una medida muy cruda de esto, por lo que hemos modelado básicamente como dos hemisferios, uno más caliente que el otro. Uno podría hacer el lugar más pequeño y hacerlo correspondientemente más caliente y obtendría el mismo efecto. Por lo tanto, uno puede intercambiar el tamaño del punto versus el contraste de temperatura y al mismo tiempo igualar las observaciones ".
El artículo más reciente, en coautoría de miembros de los Estados Unidos y el Reino Unido, aparecerá en el Revista Astrofísica. Si desea salir y ver la estrella upsilon Andromedae, aquí hay un gráfico de estrellas.
Fuente: Comunicado de prensa de JPL, Arxiv aquí y aquí, entrevista por correo electrónico con el profesor Brad Hansen.
