Representación artística de WASP-107b y su estrella madre. Crédito de la imagen: Ilustración: LUCA School of Arts, Bélgica/ Klaas Verpoest (visuales), 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
Un nuevo estudio revela que la atmosfera de un exoplaneta alberga extrañas nubes de arena de silicato además de vapor de agua y dióxido de azufre. Estas partículas viajan a través de una atmósfera dinámica, donde caen gotas de arena en forma de lluvia.
El Telescopio Espacial James Webb (JWST, también conocido como Webb) pasa la mayor parte de su tiempo observando los límites del universo temprano, donde las galaxias recién comienzan a formarse, también puede concentrarse en otro tipo de observaciones, como la atmósfera de los planetas extraterrestres en nuestro vecindario galáctico.
Equipos de científicos europeos analizó la composición atmosférica de un planeta extraterrestre cercano conocido como WASP-107b a través de las observaciones del JWST.
Dentro de la dinámica atmósfera del exoplaneta, los investigadores encontraron vapor de agua, dióxido de azufre e incluso nubes de arena de silicato. El nuevo estudio también podría tener un impacto en la forma en que entendemos la química de los planetas lejanos.
El exoplaneta WASP-107b es uno de los planetas menos densos que conocen y a veces se lo compara con un cometa. Tiene aproximadamente el mismo tamaño que Júpiter, pero su masa no llega al 12%. Se encuentra a unos 200 años luz de la Tierra y solo tarda seis días en orbitar su estrella natal. Mas fría y menos masiva que nuestro sol.
La esponjosidad o baja densidad del planeta permitió a los astrónomos explorar la atmósfera del planeta cincuenta veces más profundamente que las observaciones realizadas en planetas más densos, como Júpiter.
Los primeros datos sorprendieron a los astrónomos al descubrir dióxido de azufre en su atmosfera. Debido a que el planeta es más pequeño y más frío, la estrella anfitriona de WASP-107b emite una fracción relativamente pequeña de fotones de luz de alta energía. Sin embargo, la baja densidad del planeta permite que estos fotones ingresen a niveles más profundos en la atmósfera de WASP-107b, lo que resulta en reacciones químicas que producen este dióxido de azufre.
También se notaron nubes a una gran altitud compuestas de finas partículas de silicatos como una arena muy fina. Suponen que las nubes de arena se forman de la misma manera que las nubes de la tierra. Las gotas de lluvia de arena se condensan y caen en capas muy calientes dentro del planeta, donde se convierten en vapor de silicato y regresan hacia la atmosfera, donde se vuelven a condensar para formar nubes.
El autor principal Leen Decin de la Katholieke Universiteit Leuven en Bélgica declaró en un comunicado de prensa que el JWST está revolucionando la caracterización de exoplanetas y proporcionando conocimientos sin precedentes a una velocidad notable.
El hallazgo de nubes de arena, agua y dióxido de azufre en este exoplaneta esponjoso es un logro significativo. Remodela nuestra comprensión de la formación y evolución planetaria, arrojando nueva luz sobre nuestro propio sistema solar», dijo.
Las observaciones se realizaron utilizando el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) de JWST, un espectrógrafo capaz sondear las atmósferas planetarias en longitudes de onda de infrarrojo medio o de búsqueda de calor.
El artículo fue publicado en la revista Nature el miércoles 15 de noviembre del 2023.
REFERENCIAS
SO2, silicate clouds, but no CH4 detected in a warm Neptune: https://www.nature.com/articles/s41586-023-06849-0
