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| 55 Cancri e es un planeta rocoso con un diámetro de casi el doble del de la Tierra que orbita a sólo 0,015 unidades astronómicas de su estrella similar al Sol. Debido a su estrecha órbita, el planeta es extremadamente caliente, con temperaturas diurnas que alcanzan los 4.400 grados Fahrenheit (unos 2.400 grados Celsius). Las observaciones espectroscópicas realizadas con la Cámara del Infrarrojo Cercano (NIRCam) y el Instrumento del Infrarrojo Medio (MIRI) de Webb ayudarán a determinar si el planeta tiene o no una atmósfera y, en caso afirmativo, de qué está hecha. Las observaciones también ayudarán a determinar si el planeta está bloqueado por las mareas. Crédito: NASA, ESA, CSA, Dani Player (STScI) |
Entre las investigaciones previstas para el primer año se encuentran los estudios de dos exoplanetas calientes clasificados como "Super-Tierras" por su tamaño y composición rocosa: el 55 Cancri e, cubierto de lava, y el LHS 3844 b, sin aire. Los científicos entrenarán los espectrógrafos de alta precisión de Webb en estos planetas con el fin de comprender la diversidad geológica de los planetas de toda la galaxia, así como la evolución de los planetas rocosos como la Tierra.
La supertierra (55 Cancri e.)
55 Cancri e orbita a menos de 1,5 millones de millas de su estrella similar al Sol (una vigésima parte de la distancia entre Mercurio y el Sol), completando un circuito en menos de 18 horas. Con temperaturas superficiales muy por encima del punto de fusión de los minerales típicos de formación de rocas, se cree que el lado diurno del planeta está cubierto de océanos de lava.
Se supone que los planetas que orbitan tan cerca de su estrella están bloqueados por las mareas, con un lado orientado hacia la estrella en todo momento. En consecuencia, el punto más caliente del planeta debería ser el que está más directamente orientado hacia la estrella, y la cantidad de calor procedente del lado diurno no debería cambiar mucho con el tiempo.
Pero este no parece ser el caso. Las observaciones de 55 Cancri e realizadas por el telescopio espacial Spitzer de la NASA sugieren que la región más caliente está desplazada de la parte que se enfrenta a la estrella más directamente, mientras que la cantidad total de calor detectada desde el lado diurno sí varía.
Una de las explicaciones de estas observaciones es que el planeta tiene una atmósfera dinámica que desplaza el calor. "55 Cancri e podría tener una gruesa atmósfera dominada por el oxígeno o el nitrógeno", explicó Renyu Hu, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en el sur de California, que dirige un equipo que utilizará la Cámara del Infrarrojo Cercano (NIRCam) y el Instrumento del Infrarrojo Medio (MIRI) de Webb para capturar el espectro de emisión térmica del lado diurno del planeta. "Si tiene una atmósfera, [Webb] tiene la sensibilidad y el rango de longitudes de onda para detectarla y determinar de qué está hecha", añadió Hu.
Sin embargo, otra posibilidad intrigante es que 55 Cancri e no esté bloqueado por las mareas. En su lugar, podría ser como Mercurio, girando tres veces por cada dos órbitas (lo que se conoce como una resonancia 3:2). Como resultado, el planeta tendría un ciclo día-noche.
"Eso podría explicar por qué la parte más caliente del planeta está desplazada", explica Alexis Brandeker, investigador de la Universidad de Estocolmo que dirige otro equipo que estudia el planeta. "Al igual que en la Tierra, la superficie tardaría en calentarse. El momento más caluroso del día sería por la tarde, no justo al mediodía".
Se supone que los planetas que orbitan tan cerca de su estrella están bloqueados por las mareas, con un lado orientado hacia la estrella en todo momento. En consecuencia, el punto más caliente del planeta debería ser el que está más directamente orientado hacia la estrella, y la cantidad de calor procedente del lado diurno no debería cambiar mucho con el tiempo.
Pero este no parece ser el caso. Las observaciones de 55 Cancri e realizadas por el telescopio espacial Spitzer de la NASA sugieren que la región más caliente está desplazada de la parte que se enfrenta a la estrella más directamente, mientras que la cantidad total de calor detectada desde el lado diurno sí varía.
Una de las explicaciones de estas observaciones es que el planeta tiene una atmósfera dinámica que desplaza el calor. "55 Cancri e podría tener una gruesa atmósfera dominada por el oxígeno o el nitrógeno", explicó Renyu Hu, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en el sur de California, que dirige un equipo que utilizará la Cámara del Infrarrojo Cercano (NIRCam) y el Instrumento del Infrarrojo Medio (MIRI) de Webb para capturar el espectro de emisión térmica del lado diurno del planeta. "Si tiene una atmósfera, [Webb] tiene la sensibilidad y el rango de longitudes de onda para detectarla y determinar de qué está hecha", añadió Hu.
Sin embargo, otra posibilidad intrigante es que 55 Cancri e no esté bloqueado por las mareas. En su lugar, podría ser como Mercurio, girando tres veces por cada dos órbitas (lo que se conoce como una resonancia 3:2). Como resultado, el planeta tendría un ciclo día-noche.
"Eso podría explicar por qué la parte más caliente del planeta está desplazada", explica Alexis Brandeker, investigador de la Universidad de Estocolmo que dirige otro equipo que estudia el planeta. "Al igual que en la Tierra, la superficie tardaría en calentarse. El momento más caluroso del día sería por la tarde, no justo al mediodía".
La otra supertierra algo más fría (LHS 3844 b.)
Mientras que 55 Cancri e permitirá conocer la exótica geología de un mundo cubierto de lava, LHS 3844 b ofrece una oportunidad única para analizar la roca sólida de la superficie de un exoplaneta.
Al igual que 55 Cancri e, LHS 3844 b orbita extremadamente cerca de su estrella, completando una revolución en 11 horas. Sin embargo, debido a que su estrella es relativamente pequeña y fría, el planeta no está lo suficientemente caliente como para que la superficie esté fundida. Además, las observaciones de Spitzer indican que es muy poco probable que el planeta tenga una atmósfera sustancial.
Aunque no podremos obtener imágenes de la superficie de LHS 3844 b directamente con Webb, la ausencia de una atmósfera oscura permite estudiar la superficie con espectroscopia.
"Resulta que los distintos tipos de roca tienen espectros diferentes", explica Laura Kreidberg, del Instituto Max Planck de Astronomía. "Se puede ver con los ojos que el granito tiene un color más claro que el basalto. Hay diferencias similares en la luz infrarroja que emiten las rocas".
El equipo de Kreidberg utilizará MIRI para capturar el espectro de emisión térmica del lado diurno de LHS 3844 b, y luego lo comparará con los espectros de rocas conocidas, como el basalto y el granito, para determinar su composición. Si el planeta es volcánicamente activo, el espectro también podría revelar la presencia de trazas de gases volcánicos.
La importancia de estas observaciones va mucho más allá de dos de los más de 5.000 exoplanetas confirmados en la galaxia. "Nos darán nuevas y fantásticas perspectivas sobre los planetas similares a la Tierra en general, ayudándonos a aprender cómo pudo ser la Tierra primitiva cuando era caliente como lo son estos planetas hoy en día", dijo Kreidberg.
Estas observaciones de 55 Cancri e y LHS 3844 b se llevarán a cabo como parte del programa de Observadores Generales del Ciclo 1 de Webb. Los programas de Observadores Generales fueron seleccionados de forma competitiva mediante un sistema de revisión de doble anonimato, el mismo sistema utilizado para asignar el tiempo en el Hubble.
Fuentes, créditos y referencias:
Fuente: NASA
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| LHS 3844 b es un planeta rocoso con un diámetro 1,3 veces superior al de la Tierra que orbita a 0,006 unidades astronómicas de su fría estrella enana roja. El planeta es caliente, con temperaturas diurnas calculadas en más de 1.000 grados Fahrenheit (más de unos 525 grados Celsius). Las observaciones del espectro de emisión térmica del planeta con el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) de Webb proporcionarán más pruebas para ayudar a determinar de qué está hecha la superficie. Crédito: NASA, ESA, CSA, Dani Player (STScI) |
Al igual que 55 Cancri e, LHS 3844 b orbita extremadamente cerca de su estrella, completando una revolución en 11 horas. Sin embargo, debido a que su estrella es relativamente pequeña y fría, el planeta no está lo suficientemente caliente como para que la superficie esté fundida. Además, las observaciones de Spitzer indican que es muy poco probable que el planeta tenga una atmósfera sustancial.
Aunque no podremos obtener imágenes de la superficie de LHS 3844 b directamente con Webb, la ausencia de una atmósfera oscura permite estudiar la superficie con espectroscopia.
"Resulta que los distintos tipos de roca tienen espectros diferentes", explica Laura Kreidberg, del Instituto Max Planck de Astronomía. "Se puede ver con los ojos que el granito tiene un color más claro que el basalto. Hay diferencias similares en la luz infrarroja que emiten las rocas".
El equipo de Kreidberg utilizará MIRI para capturar el espectro de emisión térmica del lado diurno de LHS 3844 b, y luego lo comparará con los espectros de rocas conocidas, como el basalto y el granito, para determinar su composición. Si el planeta es volcánicamente activo, el espectro también podría revelar la presencia de trazas de gases volcánicos.
La importancia de estas observaciones va mucho más allá de dos de los más de 5.000 exoplanetas confirmados en la galaxia. "Nos darán nuevas y fantásticas perspectivas sobre los planetas similares a la Tierra en general, ayudándonos a aprender cómo pudo ser la Tierra primitiva cuando era caliente como lo son estos planetas hoy en día", dijo Kreidberg.
Estas observaciones de 55 Cancri e y LHS 3844 b se llevarán a cabo como parte del programa de Observadores Generales del Ciclo 1 de Webb. Los programas de Observadores Generales fueron seleccionados de forma competitiva mediante un sistema de revisión de doble anonimato, el mismo sistema utilizado para asignar el tiempo en el Hubble.
Fuentes, créditos y referencias:
Fuente: NASA