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| Impresión artística de WASP-107b y su estrella madre. Crédito: 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 |
El instrumento de infrarrojo medio (MIRI) del telescopio espacial James Webb (JWST) está siendo utilizado por astrónomos de todo el mundo para realizar observaciones pioneras de exoplanetas. Utilizando imágenes recientes del telescopio espacial James Webb, un grupo de astrónomos europeos, incluidos investigadores del Instituto de Astronomía de la Universidad Católica de Lovaina, estudiaron la atmósfera del exoplaneta vecino WASP-107b.
El exoplaneta gaseoso WASP-107b orbita alrededor de una estrella ligeramente menos masiva y más fría que el Sol. Aunque el tamaño del planeta es mucho mayor que el de Neptuno, casi alcanzando el tamaño de Júpiter, su masa es similar a la de Neptuno.
Es un planeta esponjoso: su esponjosidad permite a los astrónomos observar su atmósfera unas 50 veces más profundamente que la profundidad de exploración alcanzada por un gigante del sistema solar como Júpiter.
Cuando los astrónomos se asomaron a la atmósfera del planeta, encontraron vapor de agua, dióxido de azufre y nubes de arena de silicato. Estas partículas residen en una atmósfera dinámica que exhibe un vigoroso transporte de material. Pero, sobre todo, no hay rastro del gas de efecto invernadero metano (CH4).
Estos descubrimientos ofrecen nueva información vital sobre la química y el comportamiento de este fascinante exoplaneta. En primer lugar, la ausencia de metano proporciona una visión tentadora del movimiento de la energía térmica en la atmósfera del planeta y sugiere que el interior puede estar caliente. En segundo lugar, una gran sorpresa fue el descubrimiento de dióxido de azufre, responsable del olor de las cerillas encendidas.
Aunque los nuevos modelos climáticos de la atmósfera de WASP-107b han demostrado que la esponjosidad del planeta permite la acumulación de dióxido de azufre, los modelos anteriores habían predicho que no sería así. Debido a su naturaleza más fría, la estrella anfitriona sólo libera una pequeña fracción de fotones de alta energía, sin embargo, debido a su naturaleza esponjosa, estos fotones pueden viajar profundamente en la atmósfera del planeta.
Las características espectrales del vapor de agua y del dióxido de azufre son mucho más reducidas de lo que serían en una situación sin nubes. Las nubes a gran altitud bloquean parte del dióxido de azufre y del vapor de agua de la atmósfera. Aunque se han encontrado nubes en otros exoplanetas, ésta es la primera vez que se puede determinar con certeza su composición química. En este caso, las nubes están formadas por diminutas partículas de silicato, un material común para las personas, y que es el principal componente de la arena en muchos lugares del mundo.
El autor principal, el profesor Leen Decin, de la Universidad Católica de Lovaina, declaró: "JWST está revolucionando la caracterización de los exoplanetas, proporcionando información sin precedentes a una velocidad extraordinaria. El descubrimiento de nubes de arena, agua y dióxido de azufre en este exoplaneta esponjoso por el instrumento MIRI de JWST es un hito fundamental. Remodela nuestra comprensión de la formación y evolución planetarias, arrojando nueva luz sobre nuestro propio Sistema Solar".
La temperatura de WASP-107b ronda los 500 grados Celsius en la atmósfera exterior.
Según el autor principal, el Dr. Michiel Min: "El hecho de que veamos estas nubes de arena en lo alto de la atmósfera debe significar que las gotas de lluvia de arena se evaporan en capas más profundas, muy calientes, y el vapor de silicato resultante se desplaza eficazmente de nuevo hacia arriba, donde se recondensa para formar nubes de silicato una vez más. Esto es muy similar al ciclo del vapor de agua y las nubes en la Tierra, pero con gotas de arena. Este ciclo continuo de sublimación y condensación a través del transporte vertical es responsable de la presencia duradera de nubes de arena en la atmósfera de WASP-107b".
La autora principal, la Dra. Achrène Dyrek, del CEA de París, declaró: "JWST permite una caracterización atmosférica profunda de un exoplaneta que no tiene ningún homólogo en nuestro Sistema Solar; ¡estamos desentrañando nuevos mundos!".
Fuentes, créditos y referencias: