Un "Júpiter caliente" con vientos inusuales.

CoRoT-2b.
Un Júpiter caliente con vientos inusuales.

Un hallazgo desconcertante plantea nuevas preguntas sobre la física atmosférica de los planetas gigantes. El punto más caliente en un planeta gaseoso cerca de una estrella distante no está donde los astrofísicos esperaban que fuera, un descubrimiento que desafía la comprensión de los científicos de los muchos planetas de este tipo que se encuentran en sistemas solares fuera del nuestro.

A diferencia de nuestro conocido planeta Júpiter, los llamados Júpiter calientes giran asombrosamente cerca de su estrella anfitriona, tan cerca que normalmente se necesitan menos de tres días para completar una órbita. Y un hemisferio de estos planetas siempre se enfrenta a su estrella anfitriona, mientras que el otro se enfrenta permanentemente a la oscuridad.

Como era de esperar, el lado "día" de los planetas se calienta mucho más que el lado nocturno, y el punto más caliente de todos tiende a ser el punto más cercano a la estrella. Los astrofísicos teorizan y observan que estos planetas también experimentan fuertes vientos que soplan hacia el este cerca de sus ecuadores, que a veces pueden desplazar el punto caliente hacia el este.

En el misterioso caso del exoplaneta CoRoT-2b, sin embargo, el punto caliente se encuentra en la dirección opuesta: al oeste del centro. Un equipo de investigación liderado por astrónomos del McGill Space Institute (MSI) de la McGill University y el Instituto de investigación de exoplanetas (iREx) en Montreal hizo el descubrimiento utilizando el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA. Sus hallazgos se publican el 22 de enero en la revista Nature Astronomy, enlace publicación.

Viento por el mal camino.
Telescopio Spitzer de la NASA.
"Hemos estudiado previamente otros nueve Júpiter calientes, planetas gigantes que orbitan muy cerca de su estrella. En todos los casos, han tenido vientos que soplan hacia el este, como predice la teoría ", dice el astrónomo de McGill Nicolas Cowan, coautor del estudio e investigador de MSI e iREx. "Pero ahora, la naturaleza nos ha lanzado una nueva prueba. En este planeta, el viento sopla por el camino equivocado. Dado que a menudo son las excepciones las que prueban la regla, esperamos que el estudio de este planeta nos ayude a comprender qué hace que los Júpiter calientes marquen ".

CoRoT-2b, descubierto hace una década por una misión de observación espacial dirigida por franceses, está a 930 años luz de la Tierra. Mientras que muchos otros Júpiter calientes se han detectado en los últimos años, CoRoT-2b ha seguido intrigando a los astrónomos debido a dos factores: su tamaño inflado y el desconcertante espectro de emisiones de luz de su superficie.

"Ambos factores sugieren que algo inusual sucede en la atmósfera de este Júpiter caliente", dice Lisa Dang, estudiante de doctorado de McGill y autora principal del nuevo estudio. Al utilizar la Cámara de Matriz Infrarroja de Spitzer para observar el planeta mientras completaba una órbita alrededor de su estrella, los investigadores pudieron mapear el brillo de la superficie del planeta por primera vez, revelando el punto caliente hacia el oeste.

Nuevas preguntas.
Los investigadores ofrecen tres posibles explicaciones para el descubrimiento inesperado, cada una de las cuales plantea nuevas preguntas:

  • El planeta podría estar girando tan lentamente que una rotación lleva más tiempo que una órbita completa de su estrella; esto podría crear vientos que soplan hacia el oeste en lugar de hacia el este, pero también reduciría las teorías sobre la interacción gravitacional de estrellas planetarias en órbitas tan apretadas.
  • La atmósfera del planeta podría interactuar con el campo magnético del planeta para modificar su patrón de viento; esto podría proporcionar una oportunidad única de estudiar el campo magnético de un exoplaneta.
  • Las grandes nubes que cubren el lado este del planeta podrían hacer que parezca más oscuro de lo que sería de otra manera, pero esto socavaría los modelos actuales de circulación atmosférica en tales planetas.

"Necesitaremos mejores datos para arrojar luz sobre las preguntas planteadas por nuestro hallazgo", dice Dang. "Afortunadamente, el Telescopio Espacial James Webb, programado para el próximo año, debería ser capaz de abordar este problema. Armado con un espejo que tiene 100 veces el poder de recolección de Spitzer, debería proporcionarnos datos exquisitos como nunca antes ".

Los científicos de la Universidad de Michigan, el Instituto de Tecnología de California, la Universidad Estatal de Arizona, la Universidad de Nueva York, Abu Dhabi, la Universidad de California, Santa Cruz y la Universidad Estatal de Pensilvania también contribuyeron al estudio.

"Detección de un punto de conexión hacia el oeste compensado en la atmósfera del gigante de gas caliente CoRoT-2b", Lisa Dang, Nicolas B. Cowan, Joel C. Schwartz, et al. Astronomía de la Naturaleza, 22 de enero de 2018. https://doi.org/10.1038/s41550-017-0351-6

El financiamiento para la investigación fue proporcionado en parte por el Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá y el Centro de Análisis y Procesamiento de Infrarrojos del Instituto de Tecnología de California.

IMAGEN: El concepto del artista muestra el exoplaneta gaseoso CoRoT-2b con un punto caliente hacia el oeste en órbita alrededor de su estrella anfitriona.

Crédito:
NASA / JPL-Caltech / T. Pyle (IPAC)

Información del contacto.
Contacto: Chris Chipello
Organización: Oficina de relaciones con los medios

Información de contacto secundario
Contacto: Nicolas Cowan
Organización: McGill University / McGill Space Institute
Email secundario: nicolas.cowan@mcgill.ca

• Publicado en McGill el 22 de enero del 2.018.