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Por primera vez, los astrónomos han determinado cómo de rápido gira un planeta extrasolar. Para ahorrarte la tensión dramática, iré directo al grano: 25 kilómetros por segundo, o unos 90.000 km/h. Es rápido. Con algunas suposiciones razonables, significa que el planeta tiene un día de una duración de 8 horas, un tercio del de nuestro planeta, lo cual es bastante sorprendente dado que el planeta tiene 10 veces la masa de Júpiter.

Exoplaneta

¿Ese punto brillante? Sí, es un planeta alienígena, visto directamente en esta fotografía. Y ahora sabemos cuánto dura su día.



El planeta en cuestión es Beta Pic b, un gigante gaseosos orbitando una estrella a 63 años luz de nosotros. El planeta fue descubierto en 2003, y su existencia confirmada en 2009. Este planeta ha sido una bendición para los astrónomos: fue uno de los primeros en ser fotografiado directamente por telescopios, es decir, lo podemos ver en imágenes. La imagen adjunta lo muestra claramente cerca de su estrella, Beta Pic.

No sólo eso, sino que además lo hemos visto moverse en el tiempo físicamente alrededor de su estrella. Eso nos dice que su periodo orbital (su año) es de 17-20 años terrestres. Mientras que obtener el año del planeta era todo un reto, obtener la duración de su día es sustancialmente más difícil. Para hacerlo, los astrónomos aprovecharon el efecto Doppler, el mismo efecto que cambia el tono (la longitud de onda del sonido) de una motocicleta cuando pasa por delante tuya (el familiar sonido "iiiiiiiuuuuuuuu"). Cuando la motocicleta se acerca, la frecuencia se eleva, y cuando se aleja, decrece.

Lo mismo ocurre con la luz: si una fuente se te aproxima, la longitud de onda cambia, desplazándose hacia longitudes más cortas (lo que los astrónomos llaman el extremo azul del espectro, entonces lo llamamos desplazamiento al azul). Si se aleja, la longitud de onda de la luz se alarga (desplazamiento al rojo). Si la fuente se mueve lo suficientemente rápido, se puede medir.

Los astrónomos usaron un espectrógrafo, un instrumento que divide la luz en miles de colores individuales (llamado espectro), para observar Beta Pic b. La atmósfera del planeta tiene algo de monóxido de carbono en ella, y esa molécula absorbe la luz en longitudes de onda muy específicas. Es como un filtro que bloquea la luz en colores muy estrechos y definidos, haciendo una línea oscura en el espectro. Esto es útil, porque conforme el planeta se mueve, la longitud de onda de la línea de absorción en el espectro cambia debido al efecto Doppler. Eso es lo que los astrónomos usaron para determinar la velocidad del planeta.

Exoplaneta

El espectro de luz visible del Sol muestra las líneas de absorción oscuras, donde varios elementos (como hidrógeno, calcio, etc.) absorben la luz en determinados colores, bloqueando esencialmente esos colores en su salida del Sol.



La caída en la absorción de CO para Beta Pic b estaba desplazada al azul en unos -15km/segundo (el signo negativo indica velocidad hacia nosotros). Eso es lo que esperarías para un planeta a una distancia de su estrella en una órbita circular. Así que pudieron determinar la velocidad orbital del planeta.

Pero aún hay más. Ya que el CO absorbe la luz en un color específico, lo normal sería ver una caída nítida en el espectro. ¡Pero no es lo que vieron! En su lugar, la caída es ancha. Eso, parece, es la clave de su rotación.

Imagina una bola girando. Cuando la miras, la parte izquierda (digamos) gira hacia ti, y la derecha se aleja. Si pudieras medir con detalle su luz, la parte azul se desplazaría al azul, y la derecha hacia el rojo. La de en medio no se desplazaría en absoluto. Así que verías distintas velocidades oscilando entre el máximo desplazamiento al azul y el rojo. El perfil sería difuso, justamente como el de Beta Pic b.

Cuando midieron cómo de ancho era el perfil de absorción de CO, hallaron que debía estar girando a una velocidad de unos 25km/s. Si te pararas (o más bien, flotaras) en el ecuador del planeta, te estarías moviendo a 90.000 km/h.

Para obtener la duración del día, tienes que determinar cómo de grande es el planeta. Por ejemplo, la Tierra gira a 1.700 km/h, y tiene un radio de 6.371 km. Esto significa que el día tiene una duración de 24 horas aproximadamente (dejaré las matemáticas como ejercicio para el lector, pero recuerda que la circunferencia de un círculo es dos veces el radio multiplicado por pi).

No sabemos exactamente cómo de grande es Beta Pic b, pero los modelos teóricos le dan un radio de 1,65 veces el de Júpiter, o 115.000 km. Dada la velocidad calculada, esto quiere decir que su día duraría solamente ocho horas. Imagínalo: este es un planeta 18 veces más ancho que la Tierra, ¡girando tan rápidamente que su día dura un tercio el nuestro!

De hecho, esto encaja en lo que conocemos: en nuestro sistema solar, cuanto más grande es el planeta, más rápido gira. Pensamos que es lo que quedó de cuando los planetas se formaron hace miles de millones de años del disco de material en torno al Sol. Conforme los fragmentos coalescieron para formar los planetas, su ratio de giro aumentó, así como el agua en un fregadero se acelera a medida que se acerca y cae por el desagüe. A los planetas que eran más grandes les cayó más material, así que se aceleraron más que los planetas pequeños.

Y Beta Pic b no está hecho aún. Es muy joven, sólo alrededor de una docena de millones de años, y los planetas jóvenes están calientes. Ya que es en mayor parte gas, eso quiere decir que conforme envejezca se enfriará y se encogerá. Eso lo hará girar incluso más rápido, como cuando un patinador acelera su giro al arrimar sus brazos al cuerpo. En unos pocos cientos de millones de años, Beta Pic b puede tener una duración del día de sólo tres horas.

Piensas que no tienes tiempo suficiente en un día para hacer tus cosas. Podría ser peor, ¡imagina un día de tres horas!

Exoplaneta

Impresión artística de Beta Pic b. Fíjate que está representado como ovalado.



Si está girando tan rápidamente, Beta Pic b debe ser muy ovalado (Saturno y Júpiter son remarcadamente no-circulares debido a sus rápidas rotaciones). Y se hará más grande en su ecuador conforme envejezca.

Todo esto es asombroso para mí. Hace veinte años no sabíamos ni siquiera si habría planetas orbitando estrellas de tipo Sol. Ahora sabemos que hay 1.700 y subiendo. Hemos fotografiado directamente una docena aproximadamente. Y éste en concreto, Beta Pic b, lo hemos visto moverse en torno a su estrella. Sabemos algo de lo que hay en su atmósfera (monóxido de carbono), sabemos su velocidad orbital, y hemos medido su giro y deducido la duración de su día! Y, ojo, lo hemos aprendido a más de 600 billones de kilómetros de distancia.

Si alguien dice que la ciencia no mola, ahora tienes otro nuevo elemento para rebatirle. La ciencia mola. Los astrónomos toman las distancias del Universo por la luz que cae en la Tierra, y descubren cómo son las cosas en mundos alienígenas. Esa es quizás la cosa que más mola.

Fuente: Slate

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