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16/11/15

Otro informe del tiempo de un exoplaneta: Vientos de 8.500 km / hora



Un seguimiento del movimiento del vapor de sodio a 60 años luz. Estamos a sólo un par de décadas del primer descubrimiento de un planeta que orbita una estrella distinta de nuestro Sol.Con una tecnología mejorada, somos cada vez más capaces de aprender cosas sobre la naturaleza de estos planetas. En el más reciente éxito en esta área, los investigadores han medido los vientos en una atmósfera de un exoplaneta. El planeta en cuestión se llama HD 189733b, y reside un poco más de 60 años luz de la Tierra. 
Pertenece a una clase de organismos llamados Júpiter calientes, gigantes gaseosos que residen cerca de sus estrellas madre. En este caso, es lo suficientemente cerca para ser anclaje mareal-gira de manera que un solo lado del planeta se enfrenta constantemente a su estrella.

Para la imagen de la atmósfera de un planeta así, usted tiene que esperar a que pase por delante de su estrella anfitriona. A continuación, alguna pequeña fracción de la luz de la estrella pasará a través de la atmósfera del planeta en su camino hacia la Tierra. A continuación, puede identificar la presencia de átomos y moléculas en la atmósfera cuando absorben determinadas longitudes de onda de la luz de la estrella. Si esas longitudes de onda son rojas o azules debido al efecto Doppler, a continuación, implica que la atmósfera se está moviendo.

De hecho, las observaciones anteriores de HD 189733b habían detectado que algunas moléculas en la atmósfera parecen estar moviéndose rápidamente. Pero eso no se tradujo directamente a sabiendas de lo que estaba pasando con la atmósfera. Después de todo, tanto el planeta y la estrella están girando. Si hay un sistema eólico mundial, entonces el cambio neta Doppler se complica por el hecho de que el ambiente puede estar moviéndose en diferentes direcciones relativas en lados opuestos del planeta.

Para hacer frente a todo esto, los autores fotografiaron el tránsito completo del exoplaneta, ya que pasó entre su estrella y la Tierra. La imagen se centró en el vapor de sodio que está presente en la atmósfera (recuerde, esto es un Júpiter caliente). Para controlar cualquier sodio en la atmósfera de la estrella, también fue fotografiado tanto antes como después del tránsito.


Como se muestra en este diagrama, cuando el planeta primero comienza a eclipsar parte de la luz de las estrellas, el cambio estará dominado por los vientos en la cara anterior del planeta. Entonces, cuando el planeta termina el tránsito en el lado opuesto, cualquier cambio será dominado por los vientos en el lado opuesto del planeta.

De hecho, los autores encontraron diferentes turnos sobre los diferentes lados de la planeta. El borde de ataque mostró un desplazamiento al rojo de 2,3 kilómetros por segundo. El borde de salida, por el contrario, tenía una blueshift de 5,3 kilómetros por segundo. (Ambas medidas tuvieron un error de alrededor de un kilómetro por un segundo.) Una vez que la rotación del planeta se contabilizó, esto significaba que los vientos del planeta se están moviendo a una caminata rápida de 8.500 kilometros / hora. Toma la forma de un chorro ecuatorial hacia el este, pasando calor desde el lado diurno del planeta a su lado oscuro.

Y esto es exactamente lo que nuestros modelos de atmósferas de exoplanetas sugieren que debería estar sucediendo.

Arstecnica

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