Los datos de Hubble y Spitzer de 25 Hot Jupiters ayudan a explicar las atmósferas de los exoplanetas

Hasta hace poco, el campo de la ciencia de los exoplanetas se ha centrado durante mucho tiempo únicamente en la detección y caracterización de exoplanetas. Este nuevo estudio dirigido por investigadores del University College London (UCL) utilizó una gran cantidad de datos de archivo para analizar las atmósferas de 25 exoplanetas.

«Nuestro artículo marca un punto de inflexión para el campo: ahora estamos pasando de caracterizar atmósferas de exoplanetas individuales a caracterizar poblaciones atmosféricas», dijo Billy Edwards de UCL en un comunicado de prensa.

El equipo volvió a analizar una gran cantidad de datos de archivo que consisten en 600 horas de observaciones del Hubble y 400 horas de observaciones del Telescopio Espacial Spitzer. Estos datos contenían eclipses para los 25 exoplanetas y tránsitos para 17 de ellos. Un eclipse es cuando un exoplaneta pasa por detrás de su estrella y los tránsitos son cuando un planeta pasa por delante de su estrella.

“Muchas preguntas, como los orígenes del agua en la Tierra, la formación de la Luna y las diferentes historias evolutivas de la Tierra y Marte, aún están sin resolver a pesar de nuestra capacidad para obtener mediciones in situ. Grandes estudios de población de exoplanetas, como el que presentamos aquí, tienen como objetivo comprender estos procesos generales», dijo Quentin Changeat, autor principal del estudio, en un comunicado de prensa.

Uno de los hallazgos clave del estudio fue cuando el equipo descubrió que la presencia de óxidos e hidruros metálicos en las atmósferas más calientes de los exoplanetas se correlacionaba con la inversión térmica de las atmósferas. Una atmósfera térmicamente invertida se refiere a una que se vuelve más caliente a medida que se asciende desde la superficie del planeta; exactamente lo contrario de cómo es en la tierra.

El equipo descubrió que casi todos los exoplanetas con una atmósfera térmicamente invertida eran extremadamente calientes (temperaturas superiores a 2000 Kelvin) y que los óxidos metálicos como el óxido de titanio, el óxido de vanadio y el hidruro de hierro son estables en la atmósfera.

Según la Agencia Espacial Europea, es difícil sacar inferencias de tales resultados porque la correlación no es necesariamente igual a la causalidad. Pero el equipo logró presentar un argumento bastante convincente de por qué la presencia de estos compuestos puede conducir a una inversión térmica.

Estos compuestos metálicos son excelentes para absorber la luz de las estrellas. Los investigadores propusieron que los exoplanetas lo suficientemente calientes como para soportar estas especies tienden a invertirse térmicamente porque pueden absorber tanta luz de las estrellas que sus atmósferas superiores se calientan aún más.