Observar girar un planeta lejano podría ocultar una trampa: una rotación aparente puede proceder de su atmósfera, mientras que el suelo gira mucho más lentamente. Stephen R. Kane, de la Universidad de California en Riverside, muestra que este problema podría complicar el estudio de mundos rocosos parecidos a Venus.
Venus ofrece precisamente el ejemplo más ilustrativo. Su superficie tarda unos 243 días terrestres en completar una vuelta. Sin embargo, su atmósfera superior da la vuelta al planeta en tan solo unos días. Por tanto, las nubes son arrastradas mucho más rápido que el suelo, un fenómeno llamado superrotación.
Vista de Venus por Mariner 10
En el caso de un exoplaneta, los astrónomos generalmente no ven directamente la superficie. En su lugar, analizan la luz reflejada por el planeta. Las líneas presentes en esa luz se desplazan ligeramente según la velocidad de la materia que las refleja. Este método puede servir para estimar una rotación, pero en realidad mide la capa atmosférica de la que proceden los fotones.
Ahí es donde aparece la ambigüedad.
El investigador construyó un modelo que combina la rotación del suelo, los vientos que circulan de este a oeste y la parte iluminada del planeta. El resultado: con una sola línea espectral formada en un rango estrecho de presión, ciertos vientos pueden reproducir exactamente la señal esperada de un planeta que gira rápidamente.
En otras palabras, un planeta comparable a Venus podría dar respuestas diferentes según la altitud observada. En el modelo que utiliza vientos de tipo venusiano, el periodo aparente pasa de varios cientos de días en las capas bajas a unos cuatro o cinco días al nivel de las nubes.
Una solución consiste en observar varias longitudes de onda. No todas atraviesan la atmósfera de la misma manera y pueden explorar capas situadas a presiones diferentes. Si la velocidad aparente cambia con la altitud, los astrónomos disponen entonces de un indicio de que los vientos dominan la señal. Por tanto, una sola medición de velocidad no siempre bastaría para determinar la duración del día en el planeta.
Esta distinción es importante para comprender los planetas rocosos calientes. La velocidad de rotación influye en la circulación del aire, la distribución del calor y las nubes. Confundir el rápido desplazamiento de la atmósfera con el del suelo podría llevar a reconstruir un clima a partir de un ritmo día-noche equivocado.
Ahora habrá que confrontar el método con las capacidades de los futuros instrumentos. El estudio estima, en particular, la precisión espectral y la calidad de la señal necesarias para distinguir las velocidades entre varias capas. El futuro Habitable Worlds Observatory de la NASA y los espectrógrafos de muy alta resolución podrían buscar esta firma de «falsa rotación» en mundos cercanos a Venus.