Vídeo: Cuando el planeta WASP-107b pasa por delante de su estrella, la luz nos ilumina a través de su atmósfera, que contiene trazas de sustancias en su envoltura gaseosa. © Ilustración: Escuela de Artes LUCA, Bélgica/ Klaas Verpoest (imágenes), Johan Van Looveren (tipografía). Ciencia: Achrène Dyrek (CEA y Université Paris Cité, Francia), Michiel Min (SRON, Países Bajos), Leen Decin (KU Leuven, Bélgica) / Equipo europeo MIRI EXO GTO / ESA / NASA
Una capa de gas turbulento en el punto de mira: los astrónomos han descubierto evidencias de nubes de partículas de silicato en la atmósfera de un exoplaneta «hinchado», así como trazas de vapor de agua y dióxido de azufre. Al parecer, el intenso transporte de material en la envoltura del gas caliente hace que esta arena se forme en las capas superiores de la atmósfera, explican los científicos.
Ahora que se han identificado miles de planetas alrededor de estrellas distantes, los astrónomos están ansiosos por descubrir más y más detalles sobre estos mundos. Sus casquillos de gas también están ahora en el punto de mira. Los científicos literalmente están tratando de comprender sus características: examinan los espectros de luz que brillan a través de las capas de los exoplanetas cuando pasan frente a su estrella central. Las características de la radiación «filtrada» que nos llega pueden permitir sacar conclusiones sobre la presencia de algunas sustancias en las atmósferas de los exoplanetas. Desde el año pasado, los científicos también pueden aprovechar la visión clara del Telescopio Espacial James Webb (JWST). Los datos de su espectrómetro MIRI de infrarrojo medio pueden permitir análisis mucho más detallados de la «luz centelleante» que antes.
Un candidato especial a la vista
Con el JWST, el equipo de investigación internacional ha puesto su mirada en un exoplaneta que hasta ahora había llamado la atención por sus características inusuales. WASP-107b orbita una estrella a unos 200 años luz de distancia, un poco más fría y menos masiva que nuestro sol. Según estudios anteriores, el planeta tiene una masa similar a la de nuestro Neptuno, pero su tamaño es más cercano al de Júpiter, mucho más grande. Por lo tanto, tiene una densidad inusualmente baja, debido a que su atmósfera se extiende mucho en el espacio y allí es correspondientemente delgada. Esta capa de gas es especialmente adecuada para observaciones profundas, ya que la luz de la estrella puede atravesarla relativamente bien, explican los astrónomos.
Como informan, la mirada ampliada con el JWST ha revelado aspectos interesantes de la atmósfera de este inusual cuerpo celeste. Inicialmente aparecieron rastros de vapor de agua y dióxido de azufre. Los investigadores esperaban la presencia de H2O, pero la detección de SO2 fue una sorpresa, señala el equipo. Porque las modelos ya habían pronosticado su ausencia. Pero luego los científicos desarrollaron nuevas simulaciones capaces de explicar la formación de esta sustancia. La baja densidad de la atmósfera de WASP-107b significa que los fotones de alta energía pueden penetrar profundamente en las capas superiores. Allí pueden desencadenar reacciones químicas que conducen a la formación de dióxido de azufre, según los investigadores.
Dinámica atmosférica con efecto arena.
Pero probablemente el descubrimiento más interesante sea la evidencia espectroscópica de la presencia de partículas de silicato en las capas superiores de la atmósfera. Se trata de sustancias que constituyen el componente principal de lo que llamamos arena. Según los resultados, este material forma nubes en la envoltura de gas de WASP-107b. Aparentemente se deben a la evaporación en capas cálidas y más profundas y a la posterior condensación o congelación en altitudes más altas y frías. Los astrónomos atribuyen el hecho de que las nubes de arena puedan alcanzar zonas tan altas de la atmósfera a las fuertes turbulencias que provocan un intenso transporte de material.
«El sistema parece muy similar al ciclo del vapor de agua y las nubes en nuestra Tierra, aunque en el caso de WASP-107b se trata simplemente de gotas de silicato», explica el coautor Michiel Min del Instituto Holandés de Investigación Espacial SRON en Utrecht. «El hecho de que veamos nubes de arena tan altas en la atmósfera sugiere que las gotas de lluvia de arena se evaporan en capas más profundas y muy calientes, y el vapor de silicato resultante se transporta eficientemente hacia arriba, donde se condensa nuevamente para formar las nubes de arena de WASP-107b». explica el científico.
Por tanto, el estudio ha proporcionado información interesante sobre la dinámica y la química de este fascinante exoplaneta. El autor principal, Leen Decin, de la KU Leuven de Bélgica, concluye: “El telescopio espacial James Webb está revolucionando la caracterización de exoplanetas. El descubrimiento de nubes de arena, agua y dióxido de azufre en WASP-107b es un paso importante. «Estos descubrimientos pueden cambiar nuestra comprensión de la formación y evolución de los planetas y arrojar nueva luz sobre nuestro sistema solar», afirmó el astrónomo.
Fuente: KU Leuven – Instituto de Astronomía
