El telescopio Webb revela la compleja atmósfera de un superjúpiter sin estrella

Un equipo internacional de científicos ha logrado desentrañar la compleja atmósfera del objeto de masa planetaria SIMP 0136, un gigante gaseoso que flota libremente en la Vía Láctea.

Ilustración de un planeta gigante gaseoso o una enana marrón sobre un fondo de estrellas distantes. NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)

Gracias a las avanzadas capacidades del telescopio espacial James Webb, los investigadores descubrieron que las variaciones de brillo de este objeto no pueden explicarse únicamente por la presencia de nubes, sino que son el resultado de una combinación de factores atmosféricos que incluyen diferencias de temperatura, reacciones químicas y posiblemente actividad auroral.

Un laboratorio natural para estudiar exoplanetas

Ubicado a 20 años luz de la Tierra, SIMP 0136 es un objeto con una masa aproximadamente 13 veces mayor que la de Júpiter y un período de rotación de apenas 2,4 horas. Aunque no orbita una estrella y podría clasificarse como una enana marrón, su naturaleza lo convierte en un excelente laboratorio para la exometeorología. A diferencia de los exoplanetas que se estudian indirectamente a través del brillo de sus estrellas anfitrionas, este objeto puede observarse de forma directa, lo que permite un análisis detallado de su atmósfera.

"Ya sabíamos que SIMP 0136 varía en brillo y que las nubes en su atmósfera aparecen y desaparecen con el tiempo", explicó Allison McCarthy, autora principal del estudio publicado en The Astrophysical Journal Letters. "Pero ahora hemos detectado cambios en la temperatura, la química del carbono e incluso posibles efectos aurorales".

Un vistazo profundo con el telescopio Webb

El equipo utilizó los instrumentos NIRSpec (espectrógrafo de infrarrojo cercano) y MIRI (instrumento de infrarrojo medio) del telescopio Webb para capturar miles de mediciones espectrales en diferentes longitudes de onda de luz. Estas observaciones permitieron a los científicos analizar cómo cambian las distintas capas atmosféricas del objeto a medida que gira.

Los resultados revelaron que:

• Las nubes de la atmósfera profunda contienen partículas de hierro, mientras que las más altas están compuestas por minerales de silicato.

• Puntos calientes brillantes pueden estar asociados con auroras o con la ascensión de gases calientes desde el interior del objeto.

• Las variaciones en la composición del carbono sugieren procesos químicos activos en la atmósfera.

"Estas observaciones son clave porque demuestran que la química atmosférica de un exoplaneta puede ser dinámica y cambiar con el tiempo", señaló Johanna Vos, investigadora del Trinity College de Dublín.

El gráfico tiene dos partes. A la izquierda, se muestran las curvas de luz que muestran el cambio de brillo de tres conjuntos de longitudes de onda del infrarrojo cercano a lo largo del tiempo. A la derecha, se muestra una sección transversal de la atmósfera del objeto, que muestra la altitud a la que se origina cada conjunto de longitudes de onda y su relación con las capas de nubes o la temperatura. NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)

Un nuevo horizonte para la exploración de exoplanetas

El estudio de SIMP 0136 con el telescopio Webb abre la puerta a una mejor comprensión de los gigantes gaseosos en otros sistemas solares. Si bien hasta ahora las mediciones de exoplanetas se han basado en observaciones limitadas, este estudio demuestra que la atmósfera de un planeta puede ser más dinámica y variable de lo que se pensaba.

"Si observamos un exoplaneta y obtenemos solo una medición, es posible que no sea representativa de todo el planeta", advirtió Vos. "Este hallazgo nos obliga a reconsiderar cómo interpretamos los datos de mundos lejanos".

El telescopio espacial James Webb continúa revolucionando nuestra comprensión del universo, y con estos hallazgos, nos acerca un paso más a descifrar los misterios de las atmósferas exoplanetarias.