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No tiene sentido, ¿verdad? No te preocupes, lo hará en algún momento.
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La imagen de arriba es un espectrograma de un exoplaneta GJ1214b. Pero, ¿qué es esto y, lo más importante, por qué estamos hablando de “gráficos”, cuando queremos saber acerca de otros planetas ?
Es importante comprender la estructura de un átomo. Para un enfoque simplista, suponemos que el átomo tiene una estructura, con un núcleo central y electrones distribuidos a su alrededor en varios niveles de energía. (Tenga en cuenta que los electrones no “giran” alrededor del núcleo, simplemente no tienen una trayectoria).
Los electrones en un nivel de energía pueden pasar a un nivel de energía más bajo, y en este proceso irradian fotones de cierta longitud de onda. Cuando una banda de todas las longitudes de onda (luz blanca) se irradia sobre una muestra de un material, y la luz restante se analiza mediante un espectrómetro, se descubre que es discontinua. Faltan ciertas longitudes de onda de la luz, que corresponden a esas longitudes de onda, que pueden causar transiciones electrónicas en esa muestra. Esto se conoce como espectro de absorción . Por el contrario, cuando se analiza la luz emitida por una muestra excitada (calentada), se obtiene un espectro complementario, que contiene aquellas longitudes de onda que no aparecieron en el espectro de absorción. Este es un espectro de emisión .
Un hecho importante es que cada elemento tiene un espectro único. Como resultado, cualquier elemento puede ser detectado por análisis espectroscópico; por eso también se conoce como huella digital del elemento. El helio fue detectado en el sol por análisis espectroscópico de la luz solar, por Fraunhofer. Observó que la luz solar tenía un espectro discontinuo, y llamó a las líneas oscuras como “líneas Fraunhofer”. Descubrió que estas líneas correspondían al espectro de helio y, por lo tanto, el helio se detectó en el sol.
Pero, ¿cómo se aplica la espectroscopía a la pregunta?
Los exoplanetas generalmente se descubren mediante un método conocido como espectroscopía de tránsito . En este método, la luz proveniente de una estrella se analiza espectroscópicamente, y su luminosidad también es rastreada por un instrumento. Si descubrimos que la luminosidad de la estrella disminuye periódicamente, significa que algún objeto está orbitando periódicamente alrededor de la estrella, probablemente un planeta.
La atmósfera de este planeta se analiza observando el espectro de emisión de la luz estelar. Buscamos caídas en la intensidad de las longitudes de onda correspondientes a las caídas en la luminosidad de la estrella. Esas longitudes de onda que están ausentes corresponden a cuando un planeta está eclipsando a la estrella, son aquellas longitudes de onda que son absorbidas por los gases atmosféricos en el exoplaneta.
Este espectro se puede comparar con el espectro de varios elementos en la Tierra, por lo que podemos determinar la presencia de varios elementos / moléculas en el planeta.
Este espectro puede luego extrapolarse para dar una impresión artística de cómo se vería el planeta, que es lo que está disponible, si busca imágenes de exoplanetas. No es una imagen directa, solo un bosquejo artístico / modelo de cómo el planeta debería parecerse, en función de su composición.
