TrES-2b, el planeta negro

Determinar el brillo de un planeta situado a decenas de años luz parece un reto imposible, especialmente si tenemos en cuenta que con la tecnología actual somos incapaces de ver directamente la inmensa mayoría de exoplanetas descubiertos hasta la fecha.


Representación artística de un júpiter caliente con bajo albedo (NASA).

Sin embargo, desde hace años los astrónomos han aplicado un pequeño truco para medir el brillo (albedo) y la temperatura de los planetas extrasolares. Básicamente, el método consiste en observar la variación en el brillo de una estrella por delante de la cual pasa –transita– un planeta. Además de la luz estelar bloqueada por el disco planetario, la curva fotométrica incluirá también la contribución de la luz reflejada por el propio planeta. Por supuesto, este efecto es minúsculo y es prácticamente imposible de apreciar usando instrumentos situados en tierra, por lo que se necesitan observatorios espaciales para resolver esta contribución planetaria a la curva de luz. Pero el esfuerzo merece la pena, porque si logramos aislar la luz reflejada por el exoplaneta seremos capaces de medir directamente las características de la atmósfera de estos mundos distantes.

Aplicando este método con datos de los telescopios espaciales Kepler y Spitzer, un equipo de astrónomos liderado por David Kipping ha descubierto el planeta más oscuro conocido hasta la fecha. Se denomina TrES-2b y es un júpiter caliente situado a unos 750 años luz en la constelación de Draco con una masa de 1,12 veces la de Júpiter. Lo sorprendente es que según el modelo empleado para interpretar los datos, TrES-2b tendría un albedo de solamente 1%-2,5%, o lo que es lo mismo, sería más negro que el carbón (!). Por comparación, el albedo del asfalto es del 4-12%, mientras que el de la Luna es de un 12% y el de un núcleo cometario suele rondar el 4%.

Aunque el bajo albedo de TrES-2b es ciertamente sorprendente, lo cierto es que desde hace tiempo se sospecha que los júpiteres calientes tienen que ser muy oscuros, debido principalmente a la absorción de luz visible en las líneas espectrales de sodio y potasio atmosférico. De hecho, los recientes cálculos del albedo de Kepler-7b, otro júpiter caliente, han ofrecido un albedo de 38 ± 12%. Por otro lado, es perfectamente posible que TrES-2b no sea realmente tan oscuro y que el bajo albedo sea un artefacto observacional. Pero en todo caso lo importante es que cada vez está más claro que los júpiteres calientes no son meras versiones ardientes de los gigantes gaseosos de nuestro Sistema Solar, sino un tipo de mundos totalmente distintos a lo que estamos acostumbrados.

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11 Comentarios

  1. El Albedo indica que parte de la radiación incidente es reflejada. No da información acerca del color ni del brillo.

    Venus tiene un albedo de 70% y la Luna tiene un albedo de 7% (datos de wikipedia) pero a las dos las vemos de color blanco y recibimos más luz de la Luna.

    ¿Es correcto lo que digo?

  2. @Bace: maticemos. El albedo de un cuerpo sí puede dar información espectral limitada, ya que su cálculo depende de las longitudes de onda que tengamos en cuenta (no es lo mismo el albedo de un cuerpo en el visible que en el ifrarrojo). De hecho, el cálculo del albedo en infrarrojo de algunos exoplanetas ha permitido caracterizar espectralmente de forma rudimentaria su atmósfera. Por otro lado, el albedo se emplea para el cálculo del brillo (magnitud) de un objeto, ya que la magnitud depende del albedo y la distancia.Por lo tanto existe una relación directa entre brillo (magnitud) y albedo. De ahí que utilice en el post el término albedo como sinónimo de brillo (aunque no sean la misma cosa, claro está). En cuanto a la percepción de colores o brillo, todo depende del contraste. Normalmente los objetos astronómicos grises suelen aparecer de color blanco al ojo humano por contraste con el negro del espacio. En cuanto al brillo (magnitud), dependerá, como ya hemos dicho, del albedo y la distancia.

    Saludos.

  3. No lo pillo….. El albedo indica el % de la radiación incidente reflejada por un cuerpo. Hasta ahí lo veo claro. Pero cuando observamos el tránsito del planeta frente a su estrella nos encontramos «detrás» del planeta, con lo cual siempre estaremos viendo su lado nocturno, que no recibe radiación, con lo cual no debería reflejar nada. ¿No?

    Disculpad si me estoy perdiendo algo muy obvio.

  4. Hola Pablo:

    Sin tener ni pajolera de lo que hablo; De la misma forma que vemos la Luna parcialmente iluminada, también podemos ver parte del disco reflejando luz cuando pase por alguna orientación que no sea de 0 grados con respecto a nosostros. De hecho, si te fijas en las curvas de brillo durante el tránsito verás que no pasa de un extremo a otro de un salto si no que sube suavemente hasta un máximo (mínimo) y luego vuelve a bajar.

    Un saludo.

  5. Hola Pere,
    Yo tampoco tengo ni idea, pero aun así me permito discrepar 🙂
    Que la curva de brillo sea gradual entiendo que se debe a que el tránsito se inicia con una ocultación muy pequeña, que va aumentando hasta que se llega a un máximo y luego disminuye.
    Pero no creo que se pueda dar una iluminacion parcial del disco del planeta, ya que eso se debe a un efecto de paralaje que tiene lugar con cuerpos «cercanos», pero que me parece que no debe darse cuando hablamos de distancias estelares.

    Pues eso, que sigo sin entenderlo.

  6. @Daniel y @Pablo:
    Si considero la curva de brillo del sistema estrella+exoplaneta de todo un año del exoplaneta, obtengo una sinusoide con dos picos hacia abajo, uno durante el tránsito y otro durante la ocultación. El albedo del exoplaneta estaría relacionado con la amplitud de esa sinusoide. (amplitud=0 implica albedo=0)
    ¿Esta bien?

  7. @Pere, @Pablo: la luz del exoplaneta se refleja en la curva antes y después del transito mientras el disco planetario aparece en creciente y menguante. Es una contribución casi inapreciable a la curva de luz.

    Saludos.

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 15 agosto, 2011
Categoría(s): ✓ Astronomía • Exoplanetas • sondasesp