Spitzer de la NASA pone planetas en una placa de Petri
Si los astrónomos podrían de alguna manera sacar planetas del cielo y analizarlas en el laboratorio, podría ser algo como esta imagen artísticamente alterado ilustra una nueva investigación del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech
Nuestra galaxia está repleta de una variedad silvestre de los planetas. Además de ocho a corto y queridos planetas de nuestro sistema solar, hay más de 800 llamados exoplanetas conocidos por estrellas más allá de nuestro círculo de sol. Uno de los primeros "especies" de exoplanetas por descubrir es los Júpiter calientes, también conocidos como los tostadores. Estos son gigantes gaseosos como Júpiter, pero que orbitan cerca de sus estrellas, ampollas bajo el calor.
Gracias al telescopio espacial Spitzer de la NASA, los investigadores han comenzado a analizar esta clase de planetas exóticos, revelando furiosos vientos y otros aspectos de su naturaleza turbulenta. Una vuelta de tuerca a salir de la investigación reciente es amplia variedad de climas de los planetas. Algunos están cubiertos con una nube, mientras que otros son claras. Sus perfiles de temperatura, las químicas y las densidades difieren también.
"Los Júpiter calientes son bestias de manejar. Ellos no están encajando perfectamente en nuestros modelos y es más diversa de lo que pensábamos", dijo Nikole Lewis del Instituto de Tecnología de Massachusetts, Cambridge, autor principal de un nuevo estudio de Spitzer en la revista Astrophysical Journal examinar uno de esos Júpiter caliente llamó HAT-P-2b. "Estamos empezando a armar las piezas del rompecabezas de lo que está pasando con estos planetas, y todavía no sabemos cuál es la imagen final será."
El primer exoplaneta descubierto alrededor de una estrella similar al Sol era, de hecho, un Júpiter caliente, llamada 51 Pegasi b. Se detectó en 1995 por astrónomos suizos utilizando la técnica de la velocidad radial, que mide la oscilación de una estrella causado por el tirón de un planeta. Debido a Júpiter calientes son pesados y el látigo alrededor de sus estrellas con rapidez, son los más fáciles de encontrar usando esta estrategia. Decenas de descubrimientos Júpiter calientes pronto siguieron. Al principio, los investigadores pensaron que podrían representar una configuración más común para otros sistemas planetarios en nuestra galaxia más allá de nuestro propio sistema solar. Pero una nueva investigación, incluida la de telescopio espacial Kepler de la NASA, ha demostrado que son relativamente raras.
En 2005, los científicos se emocionaron cuando Spitzer se convirtió en el primer telescopio para detectar la luz emitida por un exoplaneta. Spitzer controla la luz infrarroja procedente de una estrella y su planeta - un Júpiter caliente - como el planeta desapareció detrás de la estrella en un evento conocido como eclipse secundario. Una vez más, esta técnica funciona mejor para Júpiter calientes, debido a que son las más grandes y más calientes planetas.
Además de ver Júpiter calientes se deslizan detrás de sus estrellas, los investigadores también usan Spitzer para vigilar a los planetas en sus órbitas alrededor todo el camino alrededor de una estrella. Esto les permite crear mapas climáticos globales, que revela cómo las atmósferas de los planetas varían de sus lados, el sol caliente que enfrenta a su refrigerador, lados noche, debido en parte a los fuertes vientos. (Júpiter calientes son frecuentemente anclaje mareal, con una cara siempre frente a la estrella, al igual que nuestra Luna se bloquea a la Tierra.)
Desde esa primera observación, Spitzer ha sondeado las atmósferas de decenas de Júpiter calientes, y algunos planetas incluso más pequeños, descubriendo pistas sobre su composición y el clima.
"Cuando Spitzer, lanzado en 2003, no teníamos ni idea de que sería llegar a ser un gigante en el campo de la ciencia de exoplanetas", dijo Michael Werner, científico del proyecto Spitzer en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California "Ahora, estamos moviéndose más lejos en el campo de la ciencia planetaria comparativa, donde podemos ver estos objetos como una clase, y no sólo como individuos ".
En el nuevo estudio, Lewis y sus colegas hicieron el más largo de observación Spitzer todavía de un Júpiter caliente. El telescopio infrarrojo observó el sistema HAT-P-2 continuamente durante seis días, viéndolo cruzar por delante de su estrella, deslice detrás, y luego vuelven a aparecer en el otro lado, hacer una órbita completa. ¿Qué hace la observación aún más emocionante para los científicos es que el planeta tiene una órbita excéntrica similar a los cometas, llevando lo más cerca hasta 2,8 millones de millas (4.500.000 kilometros) de la estrella y al mayor lo que 9.300.000 millas (15.000.000 kilometros ). Como referencia, el mercurio es Cerca de 28.5 millones de kilómetros de nuestro sol.
"Es como si la naturaleza nos ha dado un experimento de laboratorio perfecto con este sistema", dijo Heather Knutson, un co-autor del nuevo informe del Instituto de Tecnología de California, Pasadena, California "Debido a la distancia del planeta a los cambios del sol, podemos ver lo rápido que se necesita para calentar y enfriar. Es como si estamos girando la perilla calientan en nuestro planeta y ver qué pasa ". Knutson dirigió el primer equipo para crear un "clima" mapa global de un Júpiter caliente, llamada HD 189733 b, en 2007.
El nuevo estudio HAT-P-2b es también uno de los primeros en utilizar múltiples longitudes de onda de luz infrarroja, en lugar de sólo uno, mientras ve una órbita completa de un Júpiter caliente. Esto permite a los científicos observar hacia abajo en diferentes capas del planeta.
Los resultados revelan que el HAT-P-2b tarda aproximadamente un día a calentarse cuando se acerca la parte más caliente de su órbita, y de cuatro a cinco días para enfriarse porque se balancea de distancia. También exhibe una inversión de temperatura - una capa superior más caliente de gas - cuando está más cerca de su estrella. Lo que es más, la química del carbono del planeta parece estar comportándose de manera inesperada, que los astrónomos todavía están tratando de entender.
"Estos planetas son mucho más calientes y más dinámico que nuestro Júpiter, que es lento en comparación. Fuertes vientos están produciendo materiales desde abajo, y la química siempre está cambiando", dijo Lewis.
Otro desafío en la comprensión de los Júpiter calientes se encuentra en el análisis a través de los datos. Lewis dijo que seis días de observación de Spitzer de su equipo les dejó con 2 millones de puntos de datos para trazar mientras se quita cuidadosamente ruido del instrumento.
"Las teorías están siendo derribados derecha e izquierda", dijo Nick Cowan, de la Universidad Northwestern, Evanston, Illinois, un co-autor del estudio HAT-P-2b. "En este momento, es como el salvaje oeste".
Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Pasadena, California, dirige la misión del Telescopio Espacial Spitzer para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA, Washington. Las operaciones científicas se llevan a cabo en el Centro Científico Spitzer en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena. Los datos son archivados en el Archivo de la Ciencia de infrarrojos ubicado en el procesamiento de infrarrojos y el Centro de Análisis de Caltech. Caltech dirige el JPL para la NASA. Para obtener más información sobre Spitzer, visite y .