Las puestas de Sol de Titán revelan la complejidad de los exoplanetas brumosos

Las puestas de Sol de Titán revelan la complejidad de los exoplanetas brumosos

Científicos que trabajan con datos de la misión Cassini de la NASA han desarrollado una nueva forma de entender las atmósferas de los exoplanetas: observando las puestas de Sol en la luna de Saturno Titán. Además, el trabajo ha demostrado que los cielos brumosos suponen una gran complejidad a la hora de estudiar los mundos alienígenas que orbitan estrellas distantes.

"Resulta que hay muchas cosas que se pueden aprender mirando una puesta de Sol", ha indicado el autor principal del trabajo, que ha sido publicado en 'National Academy of Sciences', Tyler Robinson.

Según se explica en el artículo, la luz de las puestas de sol se pueden separar en sus colores componentes para crear espectros, con el fin de obtener información oculta. A pesar de las asombrosas distancias entre sistemas planetarios, en los últimos años los investigadores han comenzado a desarrollar técnicas para la recolección de los espectros de exoplanetas.

Una de ellas se aplica a los mundos en tránsito, cuando pasa por delante de su estrella, observada desde la Tierra. Entonces la luz de ésta viaja a través de la atmósfera del exoplaneta, donde cambia en sutiles, pero mensurables, formas. Este proceso imprime información sobre el planeta que puede ser recogida por los telescopios. Los espectros resultantes son un registro de esa huella.

Gracias a este proceso, los científicos también pueden desentrañar los detalles sobre la temperatura, la composición y la estructura de las atmósferas de el mundo observado.

En el nuevo trabajo, Robinson y sus colegas han aplicado la similitud entre los tránsitos de exoplanetas y las puestas de Sol que la nave Cassini ha presenciado en Titán. Estas observaciones, llamadas ocultaciones solares, permitieron a los científicos observar Titán como un exoplaneta en tránsito sin tener que salir del sistema solar. En el proceso, las puestas de sol de Titán revelaron cuán dramáticos pueden ser los efectos de las nieblas.

Varios mundos en el Sistema Solar, incluyendo Titán, están cubiertos por nubes y brumas de gran altitud. Estas condiciones crean una variedad de efectos complicados que los investigadores deben separar de la firma de estas atmósferas exóticas. Presentan un obstáculo importante para la comprensión de las observaciones de tránsito.

Debido a la complejidad y la potencia de cálculo necesaria para hacer frente a las brumas, los modelos utilizados para entender los espectros de exoplanetas suelen simplificar sus efectos. "Antes, no estaba claro exactamente cómo estaban afectando las brumas a las observaciones de exoplanetas en tránsito. Así que nos dirigimos a Titán, un mundo nebuloso en el Sistema Solar que ha sido ampliamente estudiado por Cassini", ha explicado el investigador.

El trabajo

El equipo utilizó cuatro observaciones de Titán realizadas entre 2006 y 2011 por el espectrómetro de mapeo visual e infrarrojo de Cassini. Su análisis proporciona resultados que incluyen los efectos complejos, debido a las brumas, que ahora se pueden comparar con los modelos de exoplanetas y observaciones.

Con Titan como su ejemplo, Robinson y sus colegas encontraron que las brumas altas por encima de algunos exoplanetas en tránsito podrían limitar estrictamente lo que sus espectros pueden revelar a observadores de planeta de tránsito.

Según han explicado, en estos casos las observaciones sólo son capaces de recoger información de la atmósfera superior de un planeta. En Titán, esto corresponde a alrededor de 150 a 300 kilómetros sobre la superficie de la luna, muy por encima de la mayor parte de su densa y compleja atmósfera.

Un resultado adicional del estudio es que las brumas de Titán afectan más fuertemente a las longitudes de onda más cortas o más azules. Mientras, estudios anteriores de los espectros de exoplanetas habían asumido comúnmente que afectarían a todos los colores de la luz de manera similar. El estudio de puestas de Sol a través de las neblinas de Titán ha revelado que este no es el caso.

"Es gratificante ver que el estudio de la Cassini del sistema solar nos está ayudando a entender mejor otros sistemas solares", ha concluido Robinson.