Observan un planeta de pesadilla en el que llueve hierro

En lo que puede ser un paso importante para mitigar estos problemas, un equipo de investigadores europeos ha utilizado por primera vez una nueva técnica para observar de forma directa un mundo extrasolar a 130 años luz de distancia. El método, denominado interferometría óptica , ha permitido a los astrónomos medir la posición de HR 8799e y registrar su espectro con una precisión sin precedentes. De esta forma, han descubierto que está siendo azotado por una violentísima tormenta global de pesadilla en la que las nubes son de hierro y silicatos .

Según los responsables del estudio, publicado en la revista «Astronomy and Astrophysics», la clave de la nueva técnica es el instrumento Gravity del Telescopio Muy Grande (Very Large Telescope, VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile. Gravity es capaz de combinar la luz de las cuatro unidades de 8 metros del VLT para formar una imagen común y trabajar como si se tratase de un único telescopio de mayor tamaño. Un solo telescopio tendría que tener un diámetro de espejo de aproximadamente 100 metros para proporcionar el mismo nivel de detalle. De esta forma, fue capaz de recoger e interpretar, de forma muy precisa, la luz de la atmósfera de HR8799e y la de su estrella anfitriona.

Este exoplaneta, descubierto en 2010 en la constelación de Pegaso, es uno de los pocos (aproximadamente 120 de 4.000) para los cuales existen imágenes directas. Hasta ahora, la mayoría de los exoplanetas solo han sido detectados indirectamente. HR 8977e es parte de un joven sistema de cinco cuerpos que consiste en la estrella anfitriona y al menos cuatro planetas. Todos ellos son gigantes gaseosos con entre cinco y diez veces la masa de Júpiter, lo que los convierte en «superjupiteres», un tipo de mundo que no se encuentra en nuestro sistema solar.

Entre los cuatro, HR 8799e es el más cercano a la estrella anfitriona. Es por eso que es particularmente difícil distinguirlo. La radiación de la estrella es aproximadamente 20.000 veces mayor que la del exoplaneta. Si en circunstancias normales las estrellas ahogan la luz de sus planetas, este está tan cerca de su anfitriona que el efecto es particularmente grande.

HR 8799e solo tiene 30 millones de años, un «bebé», lo que significa que es mucho más joven que cualquier planeta de los que orbitan alrededor del Sol. Esta juventud puede ser muy útil a los investigadores para comprender la formación de planetas y sistemas planetarios. Pero además el exoplaneta es completamente inhóspito: la energía sobrante tras su formación y un potente efecto invernadero hacen que HR8799e alcance una temperatura hostil de cerca de 1000 °C.

La nueva técnica también ha proporcionado un espectro de una calidad sin precedentes, diez veces más detallado que observaciones anteriores. De esta forma, las mediciones del equipo fueron capaces de revelar la composición de la atmósfera de HR8799e, que contiene algunas sorpresas, como una abundante presencia de monóxido de carbono en vez de metano. «Podríamos explicar mejor estos sorprendentes resultados con la presencia de altos vientos verticales dentro de la atmósfera, que impedirían que el monóxido de carbono reaccionase con el hidrógeno para formar metano», señala el líder del equipo Sylvestre Lacour, investigador del Observatorio de París y del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre.

El equipo descubrió que la atmósfera también contiene nubes de polvo de hierro y silicatos. Esto, combinado con el exceso de monóxido de carbono, es lo que revela que HR8799e está inmerso en una enorme y brutal tormenta.

«Nuestras observaciones sugieren que hay una bola de gas iluminado desde el interior, con rayos de luz cálida arremolinándose a través de áreas tormentosas de nubes oscuras», explica Lacour. «La convección mueve las nubes de partículas de silicato y hierro, que se desagregan y llueven hacia el interior. Esto nos pinta un panorama en el que presenciamos la dinámica atmósfera de un exoplaneta gigante en su nacimiento, sometido a complejos procesos físicos y químicos».

Actualmente, los astrónomos están planeando utilizar Gravity para realizar observaciones de seguimiento a largo plazo. Con estos datos adicionales, esperan poder reconstruir la órbita del exoplaneta con tanta precisión que, por primera vez, podrían conocer cómo la atracción mutua entre esos mundos gaseosos además de la influencia de la estrella determinan el movimiento dentro de un sistema de exoplanetas. Según estiman ahora, HR 8799e necesita entre 40 y 50 años para realizar una órbita completa. Las nuevas observaciones también son de interés para futuras búsquedas de rastros de vida en el Universo.