La Tierra en tránsito

Gracias al espectro recopilado durante el eclipse lunar de Agosto de 2008, los astrónomos han sido capaces de investigar la firma de tránsito del sistema Tierra-Sol como se podría observar desde fuera del sistema solar. Encontraron que la refracción de la luz solar, ya que pasa a través de una atmósfera planetaria similar a la de la Tierra, contribuye prominentemente a la transmisión del espectro y dicha contribución depende de las características de la atmósfera, tamaño de la estrella huésped, y distancia a dicha estrella. Esta investigación tiene importantes implicaciones en el estudio de atmósferas de planetas extrasolares, especialmente aquellos con largos periodos orbitales.

Los eclipses lunares y los tránsitos exoplanetarios son fenómenos relacionados. En ambos casos, una fracción de la luz visible por un observador es luz estelar que pasa cerca del planeta y porta la firma de cualquier envoltorio gaseoso. De hecho, los astrónomos fueron capaces de detectar la primera atmósfera extraterrestre a partir de observaciones llevadas a cabo durante el tránsito de Venus de 1769. La comprensión de la refracción de la luz solar en la atmósfera es clave para determinar la contribución exacta de las capas más bajas y menos densas de las atmósferas de los planetas en tránsito.

Ahora, los astrónomos han llevado a cabo una investigación comparativa pionera de los eclipses lunares y tránsitos exoplanetarios, usando formulaciones teóricas comunes que abordan en detalle el transporte de luz estelar a través de la atmósfera de planetas. El punto de inicio fue un conjunto de datos no publicados de espectro cercano la infrarrojo recolectados por LIRIS durante los eclipses lunares de 2008. El equipo usó su teoría para calcular como la firma del tránsito del sistema Tierra-Sol puede mostrarse al observador desde fuera del Sistema solar.

Los investigadores mostraron que la Luna en umbra recibe luz solar dispersada que ha sido refractada por una porción de la atmósfera terrestre, mientras que la luz solar difusa que llega de la Luna eclipsada es dispersada por todo el terminador. A mitad del tránsito, la refracción previene que los rayos de Sol pasen a través de la atmósfera baja y por tanto, los componentes de la luz solar refractada que provienen de un anillo anular más alto encierren el planeta.

En consecuencia, la refracción impone un límite en las características atmosféricas que pueden ser observadas por un observador remoto. De hecho, a una unidad astronómica, la refracción previene la observación de la franja de atmósfera baja de 12 km y por tanto, el grueso de gases atmosféricos espectroscópicamente activos.

Via Isaac Newton Group of Telescope