El aspecto nuboso de los Júpiter calientes varía con su temperatura

El pronóstico del tiempo para los lejanos y abrasadores planetas llamados "Júpiter calientes" podría ser algo así: noches nubladas y días soleados, con másimas de 1.300 grados Celsius. Estos mundos están demasiado lejos de la Tierra para ver las nubes en sus atmósferas. Sin embargo, un estudio reciente utilizando el telescopio espacial Kepler de la NASA y técnicas de modelado por ordenador, descubre pistas sobre dónde podrían reunirse estas nubes y de que están probablemente hechas. El estudio fue publicado en la revista Astrophysical Journal y está también disponible en arXiv.

Los Júpiter calientes, entre los primeros de los miles de exoplanetas descubiertos en nuestra galaxia hasta ahora, orbitan sus estrellas tan estrechamente que están perpetuamente en una parrilla. Aunque eso podría desalentar a los turistas galácticos, el estudio representa un avance significativo en la comprensión de la estructura de las atmósferas exóticas, informa la NASA.

Los Júpiter calientes están bloqueados por las mareas, lo que significa que un lado del planeta siempre se enfrenta a su sol y el otro está en oscuridad permanente. En la mayoría de los casos, el "lado diurno" estaría en gran medida libre de nubes y el "lado nocturno" muy nublado, dejando parcialmente nubosa la zona en el medio, muestra el estudio.

"La formación de nubes es muy diferente de lo que conocemos en el sistema solar", dijo Vivien Parmentier, investigador postdoctoral en la Universidad de Arizona, Tucson, y autor principal del estudio.

Un "año" en un planeta de este tipo pueden ser sólo unos pocos días terrestres, el tiempo necesario para que el planeta orbite una vez alrededor de su estrella. En un Júpiter calientes más bien fríos, las temperaturas de, por ejemplo, 1.300 grados Celsius pueden prevalecer.

Pero las condiciones extremas en los Júpiter calientes trabajaron en beneficio de los científicos. "El contraste de radiación día-noche es, de hecho, fácil de modelar," dijo Parmentier.

Los científicos han creado por primera vez una variedad de Júpiter calientes idealizados utilizando modelos de circulación global: versiones más simples del tipo de modelos de ordenador utilizados para simular el clima de la Tierra.

Luego compararon los modelos con lo que Kepler detectó a partir de los Júpiter calientes reales. Kepler, que ahora está operando en su misión K2, fue diseñado para registrar extremadamente pequeños cambios en la luz estelar cuando un planeta pasa por delante de su estrella, lo que se llama un "tránsito". Pero en este caso, los investigadores se centraron en las "curvas de fase", o cambios en la luz cuando el planeta pasa por diferentes fases, al igual que la luna de la Tierra.

Cotejando los Júpiter calientes modelados con curvas de fase con los Júpiter calientes reales se reveló qué curvas fueron causadas por el calor del planeta y cuáles por la luz reflejada por las nubes en su atmósfera. Mediante la combinación de datos de Kepler con modelos informáticos, los científicos fueron capaces de inferir los patrones de nubes globales en estos mundos distantes por primera vez.

La nueva vista de las nubes permitió al equipo sacar conclusiones acerca de las diferencias de temperatura y viento en los Júpiter calientes. Justo antes de que los planetas más calientes pasaron por detrás de sus estrellas - en una especie de eclipse - un bache en la curva de luz óptica del planeta reveló un "punto caliente" en la parte oriental del planeta.

Y en los planetas eclipsados más fríos, un punto luminoso fue visto justo después volvió a surgir el planeta en el otro lado de la estrella, esta vez en el lado occidental del planeta.

El parpadeo inicial en los mundos más calientes revela que los potentes vientos empujaban la parte más caliente, libre de nubes de la atmósfera, que normalmente se encuentra directamente debajo de su sol, hacia el este. Mientras tanto, en los mundos más fríos, las nubes podrían tapar y reflejar más luz sobre el lado "frío" occidental del planeta, provocando el bache post-eclipse.

"Estamos afirmando que el lado oeste del lado diurno del planeta es más turbio que el lado este," dijo Parmentier.

Aunque este patrón desconcertante se ha visto antes, esta investigación fue la primera en estudiar todos los Júpiter calientes que muestran este comportamiento. Esto llevó a la otra primicia. Al averiguar cómo se distribuyen las nubes, se vió que está íntimamente ligada con la temperatura global del planeta, y los científicos fueron capaces de determinar de que están probablemente hechas.

Los Júpiter calientes son demasiado calientes para que haya nubes de vapor de agua como en la Tierra. En su lugar, están probablemente formadas por vapores exóticos que se condensan para formar minerales, compuestos químicos como el óxido de aluminio, o incluso metales, como el hierro.

El equipo científico descubrió que las nubes de sulfuro de manganeso probablemente dominan en los Júpiter calientes más frescos, mientras que las nubes de silicato prevalecen a temperaturas más altas. En estos planetas, los silicatos probablemente "llueven" en el interior del planeta, desapareciendo de la atmósfera observable.

En otras palabras, la temperatura media de un planeta, que depende de su distancia de su estrella, regula los tipos de nubes que se pueden formar. Esto nos lleva a diferentes planetas que forman diferentes tipos de nubes.

Los nuevos resultados también muestran que las nubes no se distribuyen de manera uniforme sobre los Júpiter calientes, haciéndose eco de los hallazgos previos del telescopio espacial Spitzer de la NASA que sugieren que las diferentes partes de los Júpiter calientes tienen muy diferentes temperaturas.

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