L’atmosfera boirosa del planeta GJ 1214b

Fa cosa d’un any ens feiem ressò de la descoberta d’una Super-Terra al voltant de l’estel GJ 1214. Charbonneau et al. (2009) demanaven que s’estudiés l’atmosfera d’aquest planeta, tot aprofitant els trànsits periòdics que realitza damunt l’estel. Jacob L. Bean, Eliza Miller-Ricci Kempton i Derek Homeier publiquen a Nature avui els resultats d’aquestes recerques fetes amb el Very Large Telescope de l’Observatori Paranal de Xile.

Un planeta, diversos models

De la majoria de planetes extrasolars, en coneixem la massa i prou. D’una minoria, se’n sap la massa i el diàmetres. Aquest és el cas de GJ 1214 b. Ara bé, si bé la dada combinada de massa i diàmetre ens informa de la densitat planetària i del camp gravitatori superficial, queden moltes coses completament en l’aire. N’hi ha prou en pensar en les diferències que tenen la Terra i Venus que, pel que fa a massa i a diàmetre, són força equivalents.

A això, cal sumar el fet que els planetòlegs no han vist mai de prop una Super-Terra. En el nostre Sistema Solar, hi ha un «buit» d’escala entre Venus i la Terra, d’una banda, i Urà i Neptú, de l’altra. GJ 1214 b se situa justament en el mig d’aquest «buit».

Charbonneau et al. (2009) ens presentaven, fa un any, un model de planeta oceànic, on el 75% de la massa consistiria en aigua. Efectivament, damunt del nucli rocallós planetaria, s’alçaria un immens mantell hídric. I damunt de l’oceà planetari hi hauria una atmosfera d’hidrogen i d’heli.

Ara bé, també podria ser plausible que el contingut d’aigua del planeta GJ 1214b fos molt més baix. A la Terra, el percentatge de la massa planetària degut a l’aigua és del 0,04%. GJ 1214b podria ser un planeta rocallós gegant amb un oceà més o menys extens, però de no pas més d’uns quants quilòmetres de gruix.

Un tercer model, s’imagina GJ 1214b com si fos una mena de mini-Neptú. El contingut d’aigua seria intermig entre els dos models. Ara bé, l’atmosfera de GJ 1214b seria molt més densa. Per exemple, a Urà l’atmosfera suposa probablement més del 5% de la massa planetària.

En resum, allò que distingiria els tres models és, d’una banda, la dimensió de l’oceà planetari i, de l’altra, la dimensió (i composició) de l’atmosfera.

Segurament, les Super-Terres (planetes amb masses entre 2 i 10 vegades les de la Terra) es podrien classificar en les tres tipologies anteriors («planeta oceànic», «super-Terra, pròpiament dita» o «mini-Neptú»).

L’atmosfera

Les observacions reportades per Bean et al., descarten que l’atmosfera de GJ 1214b consisteixi en una atmosfera pristina d’hidrogen i d’heli (la típica dels planetes gasosos). Efectivament, l’espectre de transmissió entre longituds d’ona de 780 i 1000 nm no mostra signes de presència d’hidrogen en l’atmosfera.

Ara bé, aquestes observacions serien compatibles amb dos tipus d’atmosferes. Podria ser que l’atmosfera fos dominada per gas hidrogen, però que no se’l detectés degut a la presència de núvols o de boirines que reduissin la transparència de l’atmosfera. Una altra alternativa consistiria en el fet que l’atmosfera tingués com a component més destacat el vapor d’aigua.

Prenguem la primera alternativa. Tenim una atmosfera d’hidrogen, però que, si més no en les capes més altes, presenta núvols (d’aigua, d’amoni, de metà, d’àcid sulfúric o d’altres volàtils, qui sap). Això refermaria la idea d’un «planeta oceànic» (amb l’oceà integrat per quantitats d’aigua líquida i de diferents formacions de glaç).

I ara anem a la segona alternativa. Tenim una atmosfera de vapor d’aigua (on, si més no, el vapor d’aigua contribueix en un 25% a la massa total de l’atmosfera). Això és compatible amb un «planeta rocallós», però també amb un «mini-Neptú».

Els autors creuen que la manca de definició es deu al fet que l’atmosfera d’aquesta Super-Terra, contra el que es podria pensar inicialment, és relativament prima. Cal no oblidar que aquesta Super-Terra té un camp gravitatori en la superfície una mica inferior al de la Terra.

Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir el correu brossa. Aprendre com la informació del vostre comentari és processada