El IAA acota la atmósfera del exoplaneta 'GJ 1214 b' con el estudio más completo hasta la fecha

GRANADA 15 Abr. (EUROPA PRESS) -

Un estudio liderado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) ha presentado el análisis más completo hasta la fecha del exoplaneta 'GJ 1214 b' a alta resolución, basado en la combinación de ocho tránsitos observados con el instrumento Crires+ del Very Large Telescope (VLT) del ESO.

Aunque no ha sido posible detectar moléculas de forma directa, el trabajo permite acotar con mayor precisión la naturaleza de su atmósfera y descartar distintos escenarios.

Este exoplaneta, un mini-Neptuno propuesto como posible planeta oceánico, se ha convertido en uno de los objetos más estudiados de su tipo. Descubierto hace más de una década, se han determinado con precisión su radio, masa y parámetros orbitales gracias a observaciones de tránsito y velocidad radial.

Sin embargo, su atmósfera continúa siendo extremadamente difícil de descifrar; las observaciones, tanto desde tierra como desde el espacio, apenas han permitido revelar su composición.

"Nuestros resultados apuntan a una atmósfera muy enriquecida en elementos pesados y/o cubierta por nubes o brumas a gran altitud, algo que encaja con la imagen que empezaba a dibujarse con observaciones recientes, pero que ahora queda reforzada con este estudio de alta resolución, el más exhaustivo hasta la fecha", señala Alberto Peláez, investigador del IAA-CSIC y autor principal del estudio.

RESISTENCIA

El exoplaneta GJ 1214 b es casi un "clásico" de la astronomía de exoplanetas: se observa desde hace años y se conocen bien varias de sus propiedades fundamentales, pero su atmósfera sigue siendo especialmente difícil de caracterizar tanto desde el espacio como desde tierra.

Parte de esa dificultad reside en la propia técnica utilizada para estudiarlo, basada en el análisis de tránsitos planetarios: cuando el planeta pasa por delante de su estrella, una pequeña fracción de la luz estelar atraviesa su atmósfera antes de llegar a la Tierra.

Ese sutil filtrado contiene las huellas de los gases presentes, pero en el caso de GJ 1214 b la señal es especialmente débil y, en gran medida, queda oculta por la presencia de nubes o brumas en capas altas de su atmósfera.

"Eso hace que este trabajo tenga algo muy atractivo: incluso cuando no encontramos una detección clara, esa 'ausencia' también nos da información muy valiosa", explica Alberto Peláez (IAA-CSIC).

"En este caso, tras combinar ocho noches de observación con el instrumento Crires+, nos dice que probablemente estamos ante una atmósfera muy cubierta por nubes y muy enriquecida en elementos pesados, es decir, una atmósfera compacta y difícil de sondear".

El Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), que ha liderado el estudio -- publicado en 'Astronomy & Astrophysics'-- ha contado con la colaboración del Instituto de Astrofísica de Canarias, donde se llevó a cabo la reducción de los datos, así como con la visión experta de personal colaborador de la Universidad de Oxford, el Space Telescope Science Institute y la Universidad Técnica de Dinamarca.

PRÓXIMA GENERACIÓN DE TELESCOPIOS

Este trabajo no solo se centra en lo que es posible observar hoy sino también en lo que podrá lograrse en el futuro.

El equipo científico ha simulado cómo se vería un tránsito de GJ 1214 b con ANDES, el espectrógrafo de alta resolución que se instalará en el Extremely Large Telescope (ELT) de ESO, aún en construcción.

Estas simulaciones permiten anticipar qué mejoras traerán los telescopios de nueva generación. En particular, muestran que ciertas moléculas, como el metano o el dióxido de carbono, podrían desempeñar un papel clave a la hora de caracterizar estas atmósferas, incluso en los casos más difíciles.

"Este trabajo conecta directamente las observaciones actuales con las capacidades futuras del ELT", destaca Alejandro Sánchez, investigador postdoctoral del IAA-CSIC contratado en el marco del programa Severo Ochoa y responsable del desarrollo de las simulaciones.

"Nos permite entender qué tipo de atmósferas seguirán siendo difíciles de estudiar y en qué casos instrumentos como ANDES marcarán una diferencia decisiva".

Estos resultados abren una vía prometedora para el estudio de los sub-Neptunos y las súper-Tierras, los planetas más abundantes de la galaxia y, al mismo tiempo, los más desconocidos, ya que no tienen equivalente en nuestro sistema solar.