Amaneceres de arena y tardes despejadas en un mundo a 700 años luz de la Tierra

El contador oficial de la NASA ya ha superado la barrera de los 6.000 exoplanetas confirmados, demostrando así que nuestro rincón de la Vía Láctea es un auténtico ‘zoo’ desbordante de diversidad. A lo largo de las últimas tres décadas (el primer exoplaneta confirmado alrededor de una estrella similar al Sol fue 51 Pegasi b en 1995) hemos descubierto mundos grandes y pequeños, helados y ardientes, de fuego, hielo, roca, agua… e incluso de diamante . Mundos que a veces se parecen a los de nuestro Sistema Solar, pero que en otras ocasiones poseen características estremecedoras. Desde planetas errantes que vagan en la más absoluta oscuridad y sin una estrella a la que orbitar, hasta infiernos de lava donde las precipitaciones son de hierro fundido, pasando por exoplanetas que se desintegran lentamente dejando tras de sí una espectacular cola de escombros, como si se tratara de inmensos cometas.A pesar de ello, conocer la existencia de estos planetas, calcular su masa o determinar su tamaño ya no es suficiente para los astrónomos. El verdadero ‘Santo Grial’ de la astrofísica moderna consiste en asomarse a sus atmósferas para descubrir de qué están hechas, qué elementos predominan y, sobre todo, cuál es la meteorología de esos mundos lejanos. Una labor casi imposible de llevar a cabo hasta hace muy poco y que, a menudo, suponía enormes esfuerzos que terminaban en frustración. Pero las reglas del juego han cambiado desde el lanzamiento, en 2021, del Telescopio Espacial James Webb. Desde entonces, un número creciente de atmósferas planetarias han sido analizadas por los científicos, en busca de combinaciones de elementos que hagan posible la vida. Y el último de esos análisis atmosféricos extraterrestres acaba de llegar.Un ‘parte meteorológico’ alienígenaEn un estudio recién publicado en ‘Science’, un equipo internacional de investigadores ha logrado, gracias al James Webb, penetrar en la espesa y turbulenta niebla de un exoplaneta y elaborar el primer ‘parte meteorológico’ detallado de sus amaneceres y atardeceres. Noticia relacionada general No No Astrónoma y química «Puede haber vida inteligente ahí fuera. Por qué no, si pasó en la Tierra» Judith de JorgeEl protagonista es WASP-94A b, un exoplaneta masivo situado a unos 700 años luz de la Tierra, en la constelación de Microscopium. Este mundo pertenece a una peculiar familia conocida como ‘Júpiteres calientes’, gigantes de gas físicamente similares a nuestro Júpiter, pero que orbitan tan cerca de su estrella anfitriona (mucho más cerca que Mercurio del Sol) que se convierten en auténticos hornos cósmicos.Debido a esta proximidad extrema, WASP-94A b sufre un fenómeno físico llamado ‘acoplamiento de marea’. Básicamente, la inmensa fuerza gravitacional de su estrella lo ha frenado hasta el punto de obligarle a mostrar ante ella siempre la misma cara, igual que hace la Luna con la Tierra.El acoplamiento de marea condena a este gigante gaseoso a vivir dividido a la mitad: con un hemisferio sumido en una noche perpetua y otro ardiendo en un día eterno bajo niveles letales de radiaciónCon la diferencia de que WASP-94A, sometido a las implacables oleadas de radiación de la estrella, es un mundo ‘esquizofrénico’ y dividido a la mitad: un hemisferio arde en un día perpetuo, mientras que el otro está condenado a una noche eterna y gélida.«Llevo veinte años observando exoplanetas -confiesa David Sing, coautor del estudio e investigador principal en la Universidad Johns Hopkins-, y la nubosidad generalizada siempre ha sido una espina clavada en nuestro costado. Sabíamos desde hace tiempo que las nubes son omnipresentes en los planetas Júpiter calientes, lo cual es frustrante porque es como intentar mirar el planeta a través de una ventana empañada. Pero ahora no solo hemos podido aclarar la vista, sino que por fin podemos determinar de qué están hechas esas nubes y cómo se condensan y evaporan a medida que se mueven por el planeta».’Separar’ la luz estelarPara lograrlo, Sing y el primer autor del estudio, el astrofísico Sagnick Mukherjee, aprovecharon un tránsito planetario. A medida que WASP-94A b pasaba exactamente por delante de su estrella, su luz se filtraba a través de su atmósfera antes de iniciar su largo viaje hasta los dorados espejos del James Webb. Y así, utilizando el potente espectrógrafo (NIRISS) del telescopio, los científicos consiguieron ‘separar’ la luz estelar. Es decir, que en lugar de tomar una lectura global, lograron distinguir de forma independiente la luz que atravesaba el borde de ataque del planeta (el amanecer, donde el aire viaja de la noche al día) de la luz que cruzaba el borde de salida (el atardecer, donde los vientos llevan el aire hacia la noche).Gracias a ello, las observaciones revelaron una dicotomía brutal y sin precedentes. Las mañanas y las tardes en WASP-94A b, en efecto, siguen patrones climáticos radicalmente distintos. Durante el amanecer, el cielo está completamente cubierto por densas nubes de silicato de magnesio, un mineral común en las rocas. Dicho de otro modo: nubes de arena suspendidas en la alta atmósfera. Por el contrario, en el atardecer, los cielos están limpios y despejados.A caballo de los vientosGracias a estos datos, los investigadores han podido hacerse una idea de cómo ‘funciona’ este extraordinario clima. En la oscura y fría cara nocturna del exoplaneta, los materiales se condensan y forman espesas formaciones nubosas. Los violentos vientos planetarios barren estas nubes y las empujan hacia la cara diurna. Al cruzar la ‘frontera’ del amanecer, las nubes son detectadas por el telescopio. Pero, a medida que se adentran en el ardiente hemisferio iluminado, donde las temperaturas superan holgadamente los 1.000 grados centígrados, la intensa radiación actúa como un soplete. Las rocas se vaporizan y las nubes, simplemente, hierven hasta disiparse. Es un proceso comparable al de la niebla matutina que se quema al salir el sol en la Tierra, pero a una escala gigantesca. Para cuando los vientos alcanzan de nuevo la frontera del atardecer, el cielo está limpio. Los datos del estudio sugieren que la dramática diferencia térmica entre ambos extremos ronda los 150 grados centígrados.Al separar la luz estelar, el telescopio reveló una dicotomía brutal: mañanas cubiertas por densas nubes de roca en suspensión y cielos completamente despejados al caer la tarde«Ha sido una sorpresa mayúscula -asegura Sing-. Esperábamos algunas diferencias, como que hiciera más frío por la mañana que por la tarde; eso es algo natural que también experimentamos aquí en la Tierra. Pero lo que vimos fue una verdadera dicotomía entre el clima en ambos lados del planeta, y enormes diferencias en la cobertura de nubes, lo cual cambia por completo nuestra imagen sobre él».El descubrimiento va más allá de ser una simple, aunque llamativa rareza climática. De hecho, resuelve de un plumazo grandes incoherencias que los modelos astrofísicos arrastraban desde hacía casi una década. Antes de la era del Webb, este tipo de mediciones se realizaban principalmente con el veterano telescopio espacial Hubble y el telescopio Spitzer. «Con el Hubble -recuerda Sagnick Mukherjee-, al hacer este tipo de observación obteníamos una visión promedio de todo el planeta, con los datos de las nubes y la atmósfera mezclados e indistinguibles».Las nubes se condensan en la gélida cara nocturna y, al ser arrastradas por los vientos hacia el hemisferio iluminado a más de 1.000 grados, simplemente hierven y se vaporizan por completoAl asumir erróneamente que la atmósfera del planeta era una capa uniforme, los modelos teóricos anteriores concluían que WASP-94A b albergaba en su interior cantidades de oxígeno y carbono cientos de veces superiores a las de Júpiter. Lo cual era un dato absurdo que no encajaba con ninguna teoría de formación planetaria vigente. Ahora, al poder observar exclusivamente el atardecer despejado con la altísima resolución infrarroja del JWST, el misterio se ha desvanecido: el exoplaneta cuenta en realidad con apenas cinco veces la cantidad de oxígeno y carbono de Júpiter. Las piezas vuelven a encajar.Un nuevo estándarLos resultados de este estudio suponen una severa advertencia a la comunidad científica: tratar la atmósfera de un exoplaneta como algo homogéneo y estático puede distorsionar gravemente nuestras estimaciones sobre sus propiedades químicas y físicas. Es decir, que todos los informes previos tendrán que ser reconsiderados para dar cabida a sistemas meteorológicos complejos y asimétricos.De hecho, el análisis de WASP-94A b ha pasado a considerarse como el nuevo estándar a seguir en este tipo de investigaciones. Mukherjee y su equipo revisaron los datos de otros ocho gigantes gaseosos y descubrieron exactamente el mismo ciclo nuboso asimétrico en otros dos mundos extremos: WASP-39 b y WASP-17 b. Y esto es solo el principio.MÁS INFORMACIÓN noticia Si Las belugas también se miran al espejo noticia Si La bóveda para salvar del hambre a la humanidad, Premio Princesa de Asturias de CooperaciónEl siguiente objetivo será exprimir a fondo las capacidades del James Webb para rastrear la dinámica atmosférica en una gran variedad de exoplanetas, poniendo especial atención en aquellos que residen en la ansiada ‘zona habitable’ de sus estrellas, donde las temperaturas en superficie permiten la existencia de agua líquida. Por primera vez, empezamos a vislumbrar el verdadero rostro de los mundos que nos rodean. El contador oficial de la NASA ya ha superado la barrera de los 6.000 exoplanetas confirmados, demostrando así que nuestro rincón de la Vía Láctea es un auténtico ‘zoo’ desbordante de diversidad. A lo largo de las últimas tres décadas (el primer exoplaneta confirmado alrededor de una estrella similar al Sol fue 51 Pegasi b en 1995) hemos descubierto mundos grandes y pequeños, helados y ardientes, de fuego, hielo, roca, agua… e incluso de diamante . Mundos que a veces se parecen a los de nuestro Sistema Solar, pero que en otras ocasiones poseen características estremecedoras. Desde planetas errantes que vagan en la más absoluta oscuridad y sin una estrella a la que orbitar, hasta infiernos de lava donde las precipitaciones son de hierro fundido, pasando por exoplanetas que se desintegran lentamente dejando tras de sí una espectacular cola de escombros, como si se tratara de inmensos cometas.A pesar de ello, conocer la existencia de estos planetas, calcular su masa o determinar su tamaño ya no es suficiente para los astrónomos. El verdadero ‘Santo Grial’ de la astrofísica moderna consiste en asomarse a sus atmósferas para descubrir de qué están hechas, qué elementos predominan y, sobre todo, cuál es la meteorología de esos mundos lejanos. Una labor casi imposible de llevar a cabo hasta hace muy poco y que, a menudo, suponía enormes esfuerzos que terminaban en frustración. Pero las reglas del juego han cambiado desde el lanzamiento, en 2021, del Telescopio Espacial James Webb. Desde entonces, un número creciente de atmósferas planetarias han sido analizadas por los científicos, en busca de combinaciones de elementos que hagan posible la vida. Y el último de esos análisis atmosféricos extraterrestres acaba de llegar.Un ‘parte meteorológico’ alienígenaEn un estudio recién publicado en ‘Science’, un equipo internacional de investigadores ha logrado, gracias al James Webb, penetrar en la espesa y turbulenta niebla de un exoplaneta y elaborar el primer ‘parte meteorológico’ detallado de sus amaneceres y atardeceres. Noticia relacionada general No No Astrónoma y química «Puede haber vida inteligente ahí fuera. Por qué no, si pasó en la Tierra» Judith de JorgeEl protagonista es WASP-94A b, un exoplaneta masivo situado a unos 700 años luz de la Tierra, en la constelación de Microscopium. Este mundo pertenece a una peculiar familia conocida como ‘Júpiteres calientes’, gigantes de gas físicamente similares a nuestro Júpiter, pero que orbitan tan cerca de su estrella anfitriona (mucho más cerca que Mercurio del Sol) que se convierten en auténticos hornos cósmicos.Debido a esta proximidad extrema, WASP-94A b sufre un fenómeno físico llamado ‘acoplamiento de marea’. Básicamente, la inmensa fuerza gravitacional de su estrella lo ha frenado hasta el punto de obligarle a mostrar ante ella siempre la misma cara, igual que hace la Luna con la Tierra.El acoplamiento de marea condena a este gigante gaseoso a vivir dividido a la mitad: con un hemisferio sumido en una noche perpetua y otro ardiendo en un día eterno bajo niveles letales de radiaciónCon la diferencia de que WASP-94A, sometido a las implacables oleadas de radiación de la estrella, es un mundo ‘esquizofrénico’ y dividido a la mitad: un hemisferio arde en un día perpetuo, mientras que el otro está condenado a una noche eterna y gélida.«Llevo veinte años observando exoplanetas -confiesa David Sing, coautor del estudio e investigador principal en la Universidad Johns Hopkins-, y la nubosidad generalizada siempre ha sido una espina clavada en nuestro costado. Sabíamos desde hace tiempo que las nubes son omnipresentes en los planetas Júpiter calientes, lo cual es frustrante porque es como intentar mirar el planeta a través de una ventana empañada. Pero ahora no solo hemos podido aclarar la vista, sino que por fin podemos determinar de qué están hechas esas nubes y cómo se condensan y evaporan a medida que se mueven por el planeta».’Separar’ la luz estelarPara lograrlo, Sing y el primer autor del estudio, el astrofísico Sagnick Mukherjee, aprovecharon un tránsito planetario. A medida que WASP-94A b pasaba exactamente por delante de su estrella, su luz se filtraba a través de su atmósfera antes de iniciar su largo viaje hasta los dorados espejos del James Webb. Y así, utilizando el potente espectrógrafo (NIRISS) del telescopio, los científicos consiguieron ‘separar’ la luz estelar. Es decir, que en lugar de tomar una lectura global, lograron distinguir de forma independiente la luz que atravesaba el borde de ataque del planeta (el amanecer, donde el aire viaja de la noche al día) de la luz que cruzaba el borde de salida (el atardecer, donde los vientos llevan el aire hacia la noche).Gracias a ello, las observaciones revelaron una dicotomía brutal y sin precedentes. Las mañanas y las tardes en WASP-94A b, en efecto, siguen patrones climáticos radicalmente distintos. Durante el amanecer, el cielo está completamente cubierto por densas nubes de silicato de magnesio, un mineral común en las rocas. Dicho de otro modo: nubes de arena suspendidas en la alta atmósfera. Por el contrario, en el atardecer, los cielos están limpios y despejados.A caballo de los vientosGracias a estos datos, los investigadores han podido hacerse una idea de cómo ‘funciona’ este extraordinario clima. En la oscura y fría cara nocturna del exoplaneta, los materiales se condensan y forman espesas formaciones nubosas. Los violentos vientos planetarios barren estas nubes y las empujan hacia la cara diurna. Al cruzar la ‘frontera’ del amanecer, las nubes son detectadas por el telescopio. Pero, a medida que se adentran en el ardiente hemisferio iluminado, donde las temperaturas superan holgadamente los 1.000 grados centígrados, la intensa radiación actúa como un soplete. Las rocas se vaporizan y las nubes, simplemente, hierven hasta disiparse. Es un proceso comparable al de la niebla matutina que se quema al salir el sol en la Tierra, pero a una escala gigantesca. Para cuando los vientos alcanzan de nuevo la frontera del atardecer, el cielo está limpio. Los datos del estudio sugieren que la dramática diferencia térmica entre ambos extremos ronda los 150 grados centígrados.Al separar la luz estelar, el telescopio reveló una dicotomía brutal: mañanas cubiertas por densas nubes de roca en suspensión y cielos completamente despejados al caer la tarde«Ha sido una sorpresa mayúscula -asegura Sing-. Esperábamos algunas diferencias, como que hiciera más frío por la mañana que por la tarde; eso es algo natural que también experimentamos aquí en la Tierra. Pero lo que vimos fue una verdadera dicotomía entre el clima en ambos lados del planeta, y enormes diferencias en la cobertura de nubes, lo cual cambia por completo nuestra imagen sobre él».El descubrimiento va más allá de ser una simple, aunque llamativa rareza climática. De hecho, resuelve de un plumazo grandes incoherencias que los modelos astrofísicos arrastraban desde hacía casi una década. Antes de la era del Webb, este tipo de mediciones se realizaban principalmente con el veterano telescopio espacial Hubble y el telescopio Spitzer. «Con el Hubble -recuerda Sagnick Mukherjee-, al hacer este tipo de observación obteníamos una visión promedio de todo el planeta, con los datos de las nubes y la atmósfera mezclados e indistinguibles».Las nubes se condensan en la gélida cara nocturna y, al ser arrastradas por los vientos hacia el hemisferio iluminado a más de 1.000 grados, simplemente hierven y se vaporizan por completoAl asumir erróneamente que la atmósfera del planeta era una capa uniforme, los modelos teóricos anteriores concluían que WASP-94A b albergaba en su interior cantidades de oxígeno y carbono cientos de veces superiores a las de Júpiter. Lo cual era un dato absurdo que no encajaba con ninguna teoría de formación planetaria vigente. Ahora, al poder observar exclusivamente el atardecer despejado con la altísima resolución infrarroja del JWST, el misterio se ha desvanecido: el exoplaneta cuenta en realidad con apenas cinco veces la cantidad de oxígeno y carbono de Júpiter. Las piezas vuelven a encajar.Un nuevo estándarLos resultados de este estudio suponen una severa advertencia a la comunidad científica: tratar la atmósfera de un exoplaneta como algo homogéneo y estático puede distorsionar gravemente nuestras estimaciones sobre sus propiedades químicas y físicas. Es decir, que todos los informes previos tendrán que ser reconsiderados para dar cabida a sistemas meteorológicos complejos y asimétricos.De hecho, el análisis de WASP-94A b ha pasado a considerarse como el nuevo estándar a seguir en este tipo de investigaciones. Mukherjee y su equipo revisaron los datos de otros ocho gigantes gaseosos y descubrieron exactamente el mismo ciclo nuboso asimétrico en otros dos mundos extremos: WASP-39 b y WASP-17 b. Y esto es solo el principio.MÁS INFORMACIÓN noticia Si Las belugas también se miran al espejo noticia Si La bóveda para salvar del hambre a la humanidad, Premio Princesa de Asturias de CooperaciónEl siguiente objetivo será exprimir a fondo las capacidades del James Webb para rastrear la dinámica atmosférica en una gran variedad de exoplanetas, poniendo especial atención en aquellos que residen en la ansiada ‘zona habitable’ de sus estrellas, donde las temperaturas en superficie permiten la existencia de agua líquida. Por primera vez, empezamos a vislumbrar el verdadero rostro de los mundos que nos rodean.  

El contador oficial de la NASA ya ha superado la barrera de los 6.000 exoplanetas confirmados, demostrando así que nuestro rincón de la Vía Láctea es un auténtico ‘zoo’ desbordante de diversidad. A lo largo de las últimas tres décadas (el primer exoplaneta confirmado … alrededor de una estrella similar al Sol fue 51 Pegasi b en 1995) hemos descubierto mundos grandes y pequeños, helados y ardientes, de fuego, hielo, roca, agua… e incluso de diamante. Mundos que a veces se parecen a los de nuestro Sistema Solar, pero que en otras ocasiones poseen características estremecedoras. Desde planetas errantes que vagan en la más absoluta oscuridad y sin una estrella a la que orbitar, hasta infiernos de lava donde las precipitaciones son de hierro fundido, pasando por exoplanetas que se desintegran lentamente dejando tras de sí una espectacular cola de escombros, como si se tratara de inmensos cometas.

 RSS de noticias de ciencia