Astrónomos detectan cambios climáticos en la atmósfera de un exoplaneta

Un grupo de astrónomos ha observado cambios violentos en la atmósfera superior de un planeta lejano, lo que constituye un ejemplo del clima y el tiempo cambiantes de otros planetas ajenos al Sistema Solar.

Gracias al empleo del telescopio espacial Hubble, de la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio de los Estados Unidos (NASA) y de la Agencia Espacial Europea (ESA), el equipo informó que la atmósfera del planeta despidió una explosión de vapor tras recibir una lluvia intensa de rayos X, generada por una erupción violenta de su estrella.

El planeta es un gigante gaseoso como Júpiter pero muy cercano a su estrella, a tan sólo una decimotercera parte de la distancia que separa la Tierra y el Sol.

A pesar de que su estrella es ligeramente más pequeña y más fría que el Sol, el clima del planeta es extremadamente caliente, pues llega a superar los 1.000 grados centígrados.

Además, su atmósfera superior no deja de recibir el castigo de radiación energética del extremo ultravioleta y de rayos X. Esto lo convierte en un candidato excelente para el estudio de los efectos de una estrella en una atmósfera planetaria, indicaron los científicos, dirigidos por el astrónomo francés Alain Lecavelier des Etangs.

Primeros resultados decepcionantes

Según informó el propio Lecavelier des Etangs, el primer grupo de observaciones, realizado a principios de 2010, resultó “decepcionante, pues no aportó datos sobre la atmósfera del planeta”. “Solo nos percatamos de que habíamos dado con un objeto interesante tras la recepción de la segunda tanta de observaciones”, añade el astrónomo.

Las observaciones posteriores, realizadas en 2011, mostraron un cambio radical, ya que arrojaron indicios claros de que una pluma de gas se evaporaba del planeta a un ritmo de al menos 1.000 toneladas por segundo.
“No solo hemos confirmado que la atmósfera de algunos planetas se evapora, sino también que las condiciones físicas de la atmósfera en proceso de evaporación se modifican con el tiempo”, afirmó Lecavelier des Etangs. “Hasta ahora, nadie lo había logrado”.

Los científicos se propusieron a continuación desentrañar las razones de este cambio. A pesar de la temperatura extrema que presenta el planeta, su atmósfera no está lo suficientemente caliente como para evaporarse a la velocidad observada en 2011.
En su lugar, la evaporación puede deberse a la radiación intensa de rayos X y del extremo ultravioleta procedente de su estrella, cuya potencia es veinte veces superior a la del Sol. Además, dada la cercanía del planeta a su estrella, la radiación de rayos X debe ser 3 millones de veces superior a la que recibe la Tierra.

Los indicios que apuntan a la evaporación provocada por rayos X proceden de las observaciones del planeta efectuadas en paralelo desde otro satélite. “Las emisiones de rayos X son una pequeña proporción de la producción total de la estrella, pero son lo suficientemente energéticas como para provocar la evaporación de la atmósfera”, explicó Peter Wheatley, de la Universidad de Warwick (Reino Unido) y coautor del estudio.

“Esta fue la erupción de rayos X más brillante generada por la estrella de las observadas hasta ahora, y es muy probable que su impacto sobre el planeta provocara la evaporación registrada horas después por el Hubble”, añade Wheatly.

Investigación relevante para el estudio de otros planetas

Los rayos X poseen la suficiente energía como para calentar el gas de la atmósfera superior hasta que alcanza decenas de miles de grados, pero no lo suficiente como para que escape del campo gravitatorio del planeta gigante.

Un proceso similar, aunque menos violento, se produce cuando una erupción solar impacta contra la ionosfera terrestre y genera problemas en las comunicaciones.

Los miembros del equipo entienden que este fogonazo de rayos X es, con gran probabilidad, la causa de los cambios observados en el planeta, pero admitieron que hay otras explicaciones posibles.
Por ejemplo, podría ocurrir que el nivel base de emisión de rayos X procedente de la estrella aumentara entre 2010 y 2011 debido a un proceso estacional semejante al ciclo de once años de manchas solares que se produce en el Sol.

Esta investigación es relevante para el estudio de otros planetas, en concreto los semejantes a Júpiter. Se cree que la multitud de planetas rocosos denominados «supertierras» descubiertos recientemente en la cercanía de la estrella a la que orbitan son los restos de planetas similares tras haberse evaporado por completo sus atmósferas.