¿Cómo pueden los científicos determinar cómo es un planeta, que está a cientos de miles de años luz de distancia?

Podemos aprender mucho sobre un planeta distante, una estrella, etc. simplemente observando y estudiando la luz que emiten o reflejan los cuerpos.

Se utiliza un instrumento conocido como espectrómetro para este propósito. Un espectrómetro funciona con luz al recibir la luz proveniente del objeto y separarla en sus colores. (La luz está hecha de colores). Cada elemento en la tabla periódica solo emite luz de algunos colores determinados. Entonces, si extendimos la luz proveniente de algún objeto y vemos solo ciertos colores, entonces podemos hacer coincidir esos colores con los elementos que los producen.

En 1802, un científico inglés llamado William Hyde Wollaston hizo esto con la luz del Sol usando un prisma y notó algo inesperado: líneas oscuras en el espectro. Unos años más tarde, el óptico alemán Joseph von Fraunhofer construyó un instrumento especial llamado espectrómetro para dispersar mejor la luz. Vio aún más de estas curiosas líneas oscuras.

Los científicos pronto se dieron cuenta de que las líneas oscuras mostraban dónde faltaban los colores del espectro. Faltaban porque los elementos dentro y alrededor del Sol estaban absorbiendo esas longitudes de onda específicas de luz. Por lo tanto, las líneas oscuras indican la presencia de ciertos elementos como el hidrógeno, el sodio y el calcio.

Es un descubrimiento notablemente inteligente, hermoso y simple y nos enseñó más o menos al instante sobre algunos elementos clave que se encuentran en nuestro Sol. Esto solo te dice cuál es la composición en la superficie, no te dice nada sobre la composición en el centro del Sol.

Los científicos usan el enfoque similar para aprender sobre otros objetos distantes.

Cuando el planeta se mueve frente a su sol, la luz que atraviesa la atmósfera es un espectro diferente de la luz que proviene directamente de ese sol. Eso nos permite descubrir qué hay en la atmósfera. En base a eso podemos estimar la temperatura.

Un planeta actuará sobre una estrella gravitacionalmente y hará que cambie ligeramente de posición. Por supuesto, la estrella tiene un campo gravitacional mucho mayor (de ahí que los planetas orbiten alrededor de las estrellas, y no al revés), pero un planeta hará que una estrella se “tambalee”, lo que podemos medir. Cuanto más grande es el planeta, mayor es el bamboleo de la estrella.

El método de velocidad radial también puede decirnos la masa de un planeta. En pocas palabras, cuanto más grande es el bamboleo de la estrella (los efectos gravitacionales del planeta en la estrella), mayor es la masa del planeta.

Materia espacial: ¿cómo sabemos algo acerca de los exoplanetas?

Al analizar las líneas negras puede descubrir qué es cada elemento.