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| Ilustración del exoplaneta GJ 436b. |
Los nuevos resultados son desconcertantes debido a que los actuales modelos sugieren que el carbono presente en el exoplaneta debería estar en forma de metano, dijo el autor principal del estudio Kevin Stevenson, estudiante de doctorado en la Universidad de Florida Central en Orlando.
"Las observaciones son bastante reveladoras", dijo Stevenson a Space.com. "La pelota está ahora en el campo de los teóricos. Tendrán que mejorar sus modelos, teniendo en cuenta los procesos de desequilibrio que podrían explicar lo que está pasando. Los actuales modelos son un muy buen primer paso para determinar las atmósferas de estos planetas, pero ahora tenemos que ir más allá".
El caliente planeta sin metano, conocido como GJ 436b, tiene aproximadamente el tamaño de Neptuno, lo que lo convierte en el menor planeta alienígena cuya atmósfera ha sido analizada con éxito por un telescopio. El menor exoplaneta conocido hasta la fecha era un lejano mundo rocoso llamado Gliese 581 e a aproximadamente 20,5 años-luz de la Tierra.
GJ 436b se sitúa a 33 años-luz de la Tierra en la constelación de Leo (el León). El planeta recorre una estrecha órbita de 2,64 días alrededor de su pequeña estrella, una estrella enana de clase "enana-M" que es mucho más fría que el Sol. El planeta puede verse desde la Tierra cuando cruza frente a su estrella.
Los hallazgos de este estudio ayudarán a los astrónomos a dar un paso más en el estudio y caracterización de las atmósferas de planetas lejanos del tamaño de la Tierra.
Finalmente, un telescopio espacial mayor podría usar el mismo tipo de técnica para buscar mundos más pequeños similares a la Tierra, tratando de encontrar metano u otros compuestos químicos indicadores de vida, tales como agua, oxígeno y dióxido de carbono.
"En último término, queremos encontrar biofirmas en un mundo pequeño y rocoso", dice Stevenson. "El oxígeno, especialmente con un poco de metano, nos diría que los humanos puede que no estén solos".
Todos los planetas gigantes de nuestro Sistema Solar tienen metano en sus atmósferas. En la Tierra, el metano es generado principalmente por los microbios que viven en vacas y los que se sumergen en inundados campos de arroz.
Neptuno es azul debido a su composición química, que absorbe la luz roja. El metano es un ingrediente común de los cuerpos relativamente fríos, incluyendo las enanas marrones, tenues subestrellas.
De hecho, en cualquier planeta con la mezcla atmosférica habitual de hidrógeno, carbono y oxígeno, y una temperatura de hasta 727 grados Celsius, se espera que tenga una gran cantidad de metano y una pequeña cantidad de monóxido de carbono. Esto se debe a que por debajo de estas temperaturas, cualquier carbono presente debería estar químicamente favorecido para estar en forma de metano.
"Se cree que una gran cantidad de planetas grandes y enanas marrones tienen un comportamiento atmosférico similar", dice Joseph Harrington, profesor asociado de la Universidad de Florida Central e investigador principal del estudio. "Casi todas las enanas marrones siguen una química atmosférica bastante simple que no es difícil de predecir. Muchos teóricos han aplicado estos modelos a exoplanetas calientes, pero en este caso no funciona".
Con una temperatura de 527 grados Celsius, GJ 436b debería tener abundante metano y menos monóxido de carbono. Aunque las observaciones de Spitzer han detectado lo contrario. Las ondas infrarrojas captadas por el telescopio espacial muestran evidencias de monóxido de carbono, pero no de metano.
"Lo que esto nos dice es que hay espacio para mejorar nuestros modelos", explica Harrington. "La lección es que los planetas realmente tienen personalidades individuales".
Spitzer fue capaz de detectar el tenue brillo de GJ 436b observando cómo se deslizaba tras su estrella, un evento conocido como eclipse secundario.
Cuando el planeta desaparece de la visión, la luz total observada procedente del sistema estelar cae, esta reducción se mide para encontrar el brillo del planeta en distintas longitudes de onda. Esta ténica fue usada por primera vez por Spitzer en 2005 y desde entonces se ha usado para medir los componentes atmosféricos de varios exoplanetas del tamaño de Júpiter, o los conocidos como "Júpiter calientes".
"La técnica de Spitzer está extendiéndose hacia planetas más fríos y pequeños, más similares a nuestra Tierra que los anteriormente estudiados Júpiter calientes", dijo Charles Beichman, director del Instituto de Ciencia de Exoplanetas de la NASA en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory, JPL) de la NASA y el Instituto Tecnológico de California, ambos en Pasadena, California.
"En los próximos años, podemos esperar que un telescopio espacial pueda caracterizar la atmósfera de un planeta rocoso de unas pocas veces el tamaño de la Tierra. Tal planeta podría mostrar signos de vida", añade.
Esta investigación fue realizada antes de que Spitzer agotase su refrigerante líquido en mayo de 2009, iniciando oficialmente su misión 'templada'.
Los detalles del estudio se publicaron en el ejemplar del 22 de abril de la revista Nature.
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