Una erupción solar golpea a un exoplaneta

28 de junio de 2012: Usando datos proporcionados por el Telescopio Espacial Hubble, de la NASA, un equipo internacional de astrónomos ha logrado una observación sin precedentes al detectar cambios importantes en la atmósfera de un planeta localizado fuera del sistema solar.
Los científicos arribaron a la conclusión de que las variaciones atmosféricas ocurrieron como respuesta a una poderosa erupción en la estrella anfitriona, evento que fue observado por el satélite Swift, de la NASA. La erupción estelar, la cual golpeó al planeta con una potencia que se puede comparar con 3 millones de erupcións de clase X de nuestro Sol, arrancó material de la atmósfera del planeta (al menos mil toneladas por segundo).

 

 Esta representación artística ilustra la evaporación de la atmósfera del planeta HD 189733b, como respuesta a una poderosa erupción de su estrella anfitriona. El Telescopio Espacial Hubble, de la NASA, detectó el gas que escapa, mientras que el satélite Swift capturó la erupción estelar. (Crédito de la imagen: Centro Goddard para Vuelos Espaciales de la NASA)

"La cobertura en diversas longitudes de onda que proporcionan el telescopio Hubble y Swift nos ha dado una visión sin precedentes de la interacción entre una erupción en una estrella activa y la atmósfera de un planeta gigante", dijo Alain Lecavelier des Etangs, quien es investigador en jefe en el Instituto de Astrofísica de París (IAP, por su sigla en idioma francés), el cual forma parte del Centro Nacional Francés de Investigación Científica, localizado en la Universidad Pierre y Marie Curie, en París.
El exoplaneta en cuestión es HD 189733b, un gigante gaseoso similar a Júpiter pero que es un 14% más grande y más masivo. El planeta orbita su estrella a una distancia de sólo 4,8 millones de kilómetros (3 millones de millas), lo que es alrededor de 30 veces más cerca de lo que la Tierra está del Sol, y completa una órbita cada 2,2 días. La estrella, llamada HD 189733A, tiene aproximadamente el 80% del tamaño y la masa de nuestro Sol.
Los astrónomos clasifican al planeta como un "Júpiter caliente". Observaciones previas proporcionadas por el telescopio Hubble muestran que la profunda atmósfera del planeta alcanza temperaturas de 1.030 grados Celcius (1.900 grados Fahrenheit).

 

Una película producida por el Centro Goddard para Vuelos Espaciales explora la erupción estelar y su impacto sobre el planeta. [Reproducir película]

HD 189733b pasa periódicamente frente a su estrella anfitriona, lo cual se conoce como un tránsito, y esto brinda a los astrónomos la oportunidad de analizar su atmósfera y sus alrededores. En un estudio anterior, un grupo liderado por Lecavelier des Etangs usó el telescopio Hubble para demostrar que se escapa gas de hidrógeno de la atmósfera superior del planeta. Este hallazgo convirtió a HD 189733b en apenas el segundo exoplaneta conocido que se está "evaporando".
El sistema se encuentra a solo 63 años luz de distancia, tan cerca que su estrella se puede ver, usando binoculares, cerca de la famosa Nebulosa Dumbbell. Esto convierte a HD 189733b en un blanco ideal para estudiar los procesos que producen el escape atmosférico.
"Los astrónomos han debatido sobre los detalles de la evaporación atmosférica durante años, y estudiar a HD 189733b es la mejor oportunidad que tenemos para entender el proceso", dice Vincent Bourrier, un estudiante de doctorado en el IAP y miembro del equipo que realizó el nuevo estudio.
En abril de 2010, los investigadores observaron un tránsito empleando el Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial Hubble (STIS, por su sigla en idioma inglés), pero no detectaron ninguna huella de la atmósfera del planeta. Las observaciones posteriores, llevadas a cabo en septiembre de 2011, mostraron algo sorprendente: evidencia clara de una estela de gas que escapa del planeta a más de 483.000 kilómetros por hora (300.000 millas por hora). Al menos 1.000 toneladas de gas abandonaban la atmósfera del planeta cada segundo.
Este cambio inesperado fue explicado por los datos del telescopio de rayos X de Swift. El 7 de septiembre de 2011, meramente ocho horas antes de que el telescopio Hubble observara el tránsito, Swift se encontraba monitorizando la estrella cuando de pronto se desató una poderosa erupción.
"Debido a la estrecha proximidad del planeta con la estrella, el planeta fue golpeado por una ráfaga de rayos X decenas de miles de veces más intensa que la que sufre la Tierra durante una erupción solar de clase X, que es la categoría más extrema", dijo Peter Wheatley, quien es coautor del estudio y físico de la Universidad de Warwick, en Inglaterra. Después de considerar el enorme tamaño del planeta, el equipo determinó que HD 189733b recibió aproximadamente 3 millones de veces más rayos X que los que la Tierra recibe durante una erupción solar que cae en el límite de la clase X.
Estos descubrimientos serán publicados en una edición próxima de la revista de investigación Astronomy & Astrophysics (Astronomía y Astrofísica).