El telescopio Hubble captura un planeta negro como el asfalto

Usando el Espectrógrafo de Imágenes de Telescopio Espacial (STIS) en el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA, un equipo internacional liderado por astrónomos de la Universidad de McGill, Canadá, y la Universidad de Exeter, Reino Unido, han medido cuánta luz refleja el exoplaneta WASP --su albedo-- para aprender más sobre la composición de su atmósfera.

Los resultados fueron sorprendentes, explica la autora principal Taylor Bell, estudiante de maestría en astronomía de la Universidad de McGill, afiliada al Instituto de Investigación de Exoplanetas: "El albedo medido de WASP-12b es de 0.064 como máximo, haciendo el planeta más oscuro que el asfalto fresco!". Esto hace a WASP-12b dos veces menos reflexivo que nuestra luna, que tiene un albedo de 0.12. Bell añade: "El bajo albedo demuestra que todavía tenemos mucho que aprender sobre WASP-12b y otros exoplanetas similares".

WASP-12b orbita la estrella parecida al Sol WASP-12A, a unos 1.400 años luz de distancia, y desde su descubrimiento en 2008 se ha convertido en uno de los exoplanetas mejor estudiados. Con un radio casi el doble de Júpiter y un año de poco más de un día de la Tierra, WASP-12b se clasifica como un Júpiter caliente. Debido a que está tan cerca de su estrella madre, el tirón gravitatorio de la estrella ha estirado WASP-12b en una forma de huevo y ha elevado la temperatura de la superficie de su lado que encara a la estrella a 2.600 grados centígrados.

La alta temperatura es también la explicación más probable para el bajo albedo de WASP-12b. "Hay otros Júpiter calientes notablemente negros, pero son mucho más fríos que WASP-12b. Para esos planetas, se sugiere que las nubes y los metales alcalinos son la razón de la absorción de la luz, pero no funcionan para WASP-12b porque es increíblemente caliente ", explica Bell.

El lado de luz diurna de WASP-12b es tan caliente que las nubes no pueden formarse y los metales alcalinos se ionizan. Es incluso lo suficientemente caliente como para romper las moléculas de hidrógeno en el hidrógeno atómico que hace que la atmósfera actúe más como la atmósfera de una estrella de baja masa que como una atmósfera planetaria. Esto conduce al albedo bajo del exoplaneta.

Para medir el albedo de WASP-12b los científicos observaron el exoplaneta en octubre de 2016 durante un eclipse, cuando el planeta estaba cerca de la fase completa y pasó por detrás de su estrella anfitriona por un tiempo. Este es el mejor método para determinar el albedo de un exoplaneta, ya que implica medir directamente la cantidad de luz que se refleja.

Sin embargo, esta técnica requiere una precisión diez veces mayor que las observaciones de tránsito tradicionales. Utilizando el telescopio espacial de Hubble, los científicos fueron capaces de medir el albedo de WASP-12b en varias longitudes de onda diferentes.

"Después de medir el albedo lo comparamos con modelos espectrales de modelos atmosféricos previamente sugeridos de WASP-12b", explica Nikolay Nikolov (Universidad de Exeter, Reino Unido), coautor del estudio. "Encontramos que los datos no coinciden con ninguno de los dos modelos actualmente propuestos". Los nuevos datos indican que la atmósfera WASP-12b está compuesta de hidrógeno atómico y helio.

WASP-12b es solo el segundo planeta en tener medidas de albedo espectralmente resueltas, siendo el primero HD 189733b, otro Júpiter caliente. Los datos recopilados por Bell y su equipo les permitieron determinar si el planeta refleja más luz hacia el extremo azul o rojo del espectro. Mientras que los resultados para HD 189733b sugieren que el exoplaneta tiene un color azul profundo, WASP-12b, por otro lado, no refleja la luz en ninguna longitud de onda. WASP-12b, sin embargo, emite luz debido a su alta temperatura, dándole un tono rojo similar a un metal brillante caliente.

"El hecho de que los dos primeros exoplanetas con el albedo espectral medido muestren diferencias significativas demuestra la importancia de estos tipos de observaciones espectrales y destaca la gran diversidad entre los Júpiter calientes", concluye Bell.