Es probable que la estructura térmica de las atmósferas de exoplanetas gigantes de gas caliente se invierta para los planetas más calientes, una clase de planetas conocidos como Júpiter ultracalientes. Esta es la conclusión de los astrofísicos de la Universidad de Ámsterdam (UvA) en colaboración con un equipo internacional de Estados Unidos y Reino Unido.

Buscaban firmas estadísticas de escurridizas atmósferas invertidas con datos del difunto Telescopio Espacial Spitzer. Descubrieron que los planetas por encima de 1700 Kelvin (alrededor de 1400 ℃) mostraban diferentes propiedades de emisión que sus contrapartes más frías. indicando inversiones de temperatura en los planetas más calientes y apoyando predicciones teóricas previas. Esta investigación se ha publicado en línea en Astronomía y Astrofísica .

Los Júpiter calientes son planetas gigantes gaseosos con atmósferas muy grandes. Son similares a la masa de Júpiter, pero mucho más calientes debido a que orbitan mucho más cerca de sus estrellas anfitrionas. La temperatura de la atmósfera de un planeta cambia con la altitud. El cambio entre la disminución de la temperatura y el aumento de la temperatura al aumentar la altitud se denomina inversión de temperatura. Las predicciones teóricas de las atmósferas calientes de Júpiter sugieren que las inversiones de temperatura deberían ocurrir en planetas de alrededor de 1800K; por encima de esta temperatura está el régimen de los Júpiter ultracalientes en el que todas las especies moleculares están en fase gaseosa.

Amsterdam Ph.D. candidata Claire Baxter:"Los planetas muestran una inversión de temperatura por encima de 1700 K, que parece hacerse más fuerte con la radiación estelar ". Según el profesor asociado Jean-Michel Désert, esto es algo comparable a lo que sucede alrededor de nuestra propia tierra:"La inversión de temperatura tiene lugar en la atmósfera terrestre debido a la presencia de ozono".

El equipo utilizó observaciones de los lados diurnos de 78 planetas gigantes de gas caliente tomadas con la cámara de matriz de infrarrojos de los telescopios espaciales Spitzer. El equipo observó la emisión de estos planetas en dos pasos de banda de longitud de onda. Esta técnica de fotometría de emisión proporciona información sobre la temperatura de diferentes capas de presión de la atmósfera del planeta. De las dos longitudes de onda observadas, se espera que uno explore más profundamente en la atmósfera mientras que el otro explora altitudes más altas.

Descubrieron que a medida que la temperatura de los planetas en su estudio alcanzaba temperaturas tan altas como 1700 K, empezaron a ver la firma de una inversión. Esta señal puede ser muy pequeña para cada planeta individual, sin embargo, muchos planetas calientes con la misma pequeña señal sumada. Esto apoya el trabajo teórico anterior de que la estructura de temperatura de los planetas gigantes gaseosos más calientes está térmicamente invertida.

Désert concluye:"Durante las últimas dos décadas hemos examinado las atmósferas de exoplanetas individuales, pero ahora estamos entrando en la era de los estudios estadísticos para revelar propiedades comunes de los sistemas planetarios ".