Primer mapa atmosf¨¦rico de una enana marr¨®n

Las enanas marrones son objetos fronterizos entre planetas grandes y estrellas peque?as. No han juntado suficiente masa para que se enciendan en su interior las reacciones nucleares por las que brillan las estrellas (con hidr¨®geno como combustible que se convierte en helio) y solo emiten algo en infrarrojo. Se han descubierto unos pocos centenares de ellas y dos est¨¢n muy cerca de la Tierra: a solo 6,5 a?os luz de distancia, proximidad que han aprovechado unos cient¨ªficos ahora para trazar el primer mapa de la atm¨®sfera que se logra hacer de uno de estos cuerpos. Es un mapa muy primitivo en comparaci¨®n a lo que entendemos por mapa, pero muestra zonas brillantes y oscuras cambiantes con la rotaci¨®n de la enana marr¨®n. ¡°Nuestro mapa de la enana marr¨®n nos ayuda a dar un paso m¨¢s hacia el objetivo de comprender los patrones meteorol¨®gicos en otros sistemas solares¡±, se?ala Ian Crossfield, l¨ªder del equipo. ¡°Dentro de poco seremos capaces de observar c¨®mo los patrones de nubes se forman, evolucionan y se disipan en esa enana marr¨®n y tal vez los exometeor¨®logos lleguen a ser capaces de predecir si un visitante encontrar¨ªa all¨ª un cielo despejado o no¡±, a?ade con imaginaci¨®n.

La enana marr¨®n en cuesti¨®n se llama Luhman 16B y tiene una compa?era, Luhman 16A. Fueron descubiertas hace un a?o en la constelaci¨®n de la Vela y son los terceros objetos m¨¢s cercanos a la Tierra, tras las estrellas de Alpha Centaury y de Barnard. La temperatura all¨ª debe rondar los mil grados cent¨ªgrados, por lo que las nubes que estos investigadores han vislumbrado deben estar formadas por gotas min¨²sculas de hierro fundido y otros minerales flotando en la atm¨®sfera fundamentalmente de hidr¨®geno.

Crossfield, cient¨ªfico del Instituto Max Planck de Astronom¨ªa en Heidelberg (Alemania) y sus colegas presentan sus mapas de Luhman 16B en la revista Nature, a la vez que Beth Biller y su equipo (Universidad de Edimburgo), publican el estudio de los movimientos verticales de las nubes en ambos objetos en la revista Astrophysical Journal Letters. ¡°Hemos visto que el patr¨®n atmosf¨¦rico en estas enanas marrones es muy complejo: la estructura de las nubes var¨ªa mucho en funci¨®n de la profundidad atmosf¨¦rica y no se puede explicar con una ¨²nica capa nubosa¡±, se?ala Biller en un comunicado del instituto alem¨¢n.

Los dos equipos han hecho sus observaciones con los grandes telescopios del conjunto VLT, del Observatorio Europeo Austral (ESO), en Chile. Pero con la tecnolog¨ªa actual es imposible hacer un mapa de superficie de estas enanas marrones como se hace, por ejemplo, de las bandas de nubes de J¨²piter, es decir, tomando im¨¢genes que captan los detalles, se?ala el instituto Max Planck. As¨ª estos investigadores han recurrido a una t¨¦cnica, ya utilizada antes para estrellas, que se denomina imagen Doppler y que se basa en el hecho de que la frecuencia de la luz de un determinado punto en la superficie de un astro en rotaci¨®n var¨ªa ligeramente a medida que el astro gira. Esto permite reconstruir aproximadamente los detalles de la superficie.

Con m¨¢s precisi¨®n, el instituto alem¨¢n recurre a una comparaci¨®n para explicar c¨®mo funciona la imagen Doppler. ¡°Imagine que est¨¢ observando desde arriba la Tierra girando. Un objeto que estuviera en el ecuador primero se acercar¨ªa a usted, tras hacerse visible por el horizonte; al pasar por debajo de usted la distancia habr¨ªa cambiado, y luego se alejar¨ªa para ocultarse de nuevo tras el horizonte." Si el objeto estuviera en una latitud m¨¢s alta (m¨¢s lejos del ecuador) seguir¨ªa el mismo patr¨®n pero a menor velocidad, y si estuviera en uno de los polos no se alejar¨ªa ni acercar¨ªa al observador en ning¨²n momento a medida que la Tierra gira. ¡°Imagine ahora la misma situaci¨®n en una enana marr¨®n: la manera en que una mancha brillante se aleja o se acerca del observador en ese cuerpo en rotaci¨®n depende de la latitud en que este y el tiempo que tarda en aparecer y desaparecer indica su longitud¡±, se?alan los expertos del Max Planck. Los astr¨®nomos no pueden ver directamente las manchas brillantes, pero s¨ª han logrado medir los cambios de la longitud de onda por el efecto Doppler y as¨ª han reconstruido los patrones de la superficie de Luhman 16B, que completa un giro sobre s¨ª misma cada 4,9 horas.

En la Tierra, la meteorolog¨ªa est¨¢ regida a gran escala fundamentalmente por el contraste del calor del Sol que reciben el ecuador y los polos, algo descartado para una enana marr¨®n como Luhman 16B, se?ala Adam P. Showman, experto de la Universidad de Arizona, en un comentario en Nature sobre el nuevo mapa. ?Entonces? ?l sugiere que los flujos de calor que deben emerger desde su interior formar¨¢n ondas y turbulencias en la atm¨®sfera que pueden acabar formando las nubes y patrones meteorol¨®gicos que se aprecian en el mapa de Crossfield y sus colegas.

Lo fundamental del descubrimiento, se?alan los investigadores alemanes, es que significa un progreso notable hacia el objetivo de comprender los patrones meteorol¨®gicos en otros sistemas planetarios. Y las atm¨®sferas de las enanas marrones son muy similares a las de los grandes exoplanetas gaseosos calientes, por lo que la investigaci¨®n de las comparativamente m¨¢s f¨¢ciles de observar se puede avanzar en el conocimiento de esos planetas, a?ade el ESO. Las enanas marrones son m¨¢s f¨¢ciles de ver porque no est¨¢n junto a las estrellas que con su luz deslumbran a los astr¨®nomos, como los planetas.

¡°Lo emocionante de todo esto es que es solo el principio. Con la pr¨®xima generaci¨®n de telescopios, y en particular con el E-ELT [el futuro observatorio europeo de 39 metros de di¨¢metro] probablemente veamos mapas de la superficie de enanas marrones m¨¢s lejanas y, tal vez, de un planeta gigante¡±, comenta Biller.