Una técnica de vanguardia ha demostrado que el vapor de agua se puede detectar potencialmente, por encima de las nubes impenetrables, en las atmósferas de mundos fuera de nuestro del Sistema Solar. Los astrónomos utilizan la luz de la estrella anfitriona de un planeta para saber de qué está hecha su atmósfera. A medida que el planeta pasa frente a la estrella, observan la transmisión de la luz estelar a medida que atraviesa la atmósfera superior, cambiando su espectro. Luego pueden analizar este espectro para observar las longitudes de onda que tienen firmas espectrales para sustancias químicas específicas. Estos productos químicos, como el vapor de agua, el metano y el amoníaco, solo están presentes en pequeñas cantidades en estos planetas ricos en hidrógeno y helio.
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Sin embargo, las nubes densas pueden bloquear el paso de la luz a través de la atmósfera, dejando a los astrónomos con un espectro sin rasgos distintivos.
La espectroscopia de alta resolución es una técnica relativamente reciente que se está utilizando en observatorios terrestres para observar exoplanetas con mayor detalle, y los investigadores de la Universidad de Warwick querían explorar en el nuevo estudio si esta tecnología podría usarse para detectar las trazas químicas presentes en el delgado capa atmosférica justo encima de esas nubes.
Si bien los astrónomos han podido caracterizar las atmósferas de muchos exoplanetas más grandes y calientes que orbitan cerca de sus estrellas, denominados “Júpiter calientes”, ahora se están descubriendo exoplanetas más pequeños a temperaturas más frías (menos de 700 ° C). Muchos de estos planetas, que son del tamaño de Neptuno o más pequeños, han mostrado nubes mucho más gruesas.
Modelaron dos “Neptunos calientes” previamente conocidos y simularon cómo la luz de su estrella sería detectada por un espectrógrafo de alta resolución. GJ3470b es un planeta nublado que los astrónomos habían podido caracterizar previamente, mientras que GJ436b ha sido más difícil de caracterizar debido a una capa de nubes mucho más gruesa. Ambas simulaciones demostraron que a alta resolución se pueden detectar fácilmente sustancias químicas como vapor de agua, amoníaco y metano con solo unas pocas noches de observaciones con un telescopio terrestre.
Según un comunicado de la Royal Astronomical Society, la técnica funciona de manera diferente al método utilizado recientemente para detectar fosfina en Venus, pero podría potencialmente usarse para buscar cualquier tipo de molécula en las nubes de un planeta fuera de nuestro Sistema Solar, incluida la fosfina.
La mayoría de las observaciones de exoplanetas se han realizado utilizando telescopios espaciales como Hubble o Spitzer, y su resolución es demasiado baja para detectar suficiente señal desde arriba de las nubes. La ventaja de la espectroscopia de alta resolución es que es capaz de sondear un rango más amplio de altitudes.
El estudio se publica en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.