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| Impresión artística de GJ 1214 b pasando por delante de su estrella anfitriona. El «método del tránsito» permite a los astrónomos estudiar un exoplaneta observando qué longitudes de onda de la luz se atenúan cuando la luz de la estrella atraviesa la atmósfera del exoplaneta. Crédito: NAOJ |
Recientes descubrimientos del telescopio espacial James Webb (JWST) y de modelos de simulación avanzados han desvelado una nueva clase de planeta, distinto de cualquier otro de nuestro sistema solar. Este descubrimiento añade una pieza crucial al rompecabezas de la formación y evolución planetarias.
Hasta la fecha, los astrónomos han confirmado más de 5.000 exoplanetas en órbita alrededor de estrellas situadas más allá de nuestro Sol. Estos exoplanetas a menudo desafían la comparación con los planetas familiares de nuestro sistema solar, lo que supone un reto a la hora de comprender su verdadera naturaleza. Una categoría predominante de estos exoplanetas se sitúa entre los tamaños de la Tierra y Neptuno.
Durante años, los científicos han especulado sobre si estos planetas son mundos rocosos, similares a la Tierra, con espesas atmósferas de hidrógeno o cuerpos helados, similares a Neptuno, envueltos en atmósferas ricas en agua, conocidos como «mundos de agua». Las altas y densas capas de nubes han oscurecido los estudios anteriores, dificultando la penetración y el análisis de las atmósferas subyacentes.
Un equipo internacional de investigación, dirigido por Everett Schlawin de la Universidad de Arizona y el Observatorio Steward, junto con Kazumasa Ohno del Observatorio Astronómico Nacional de Japón, utilizó el JWST para mirar a través de estas nubes. Se centraron en GJ 1214 b, un exoplaneta situado a sólo 48 años-luz de distancia en la constelación de Ofiuco. GJ 1214 b es un candidato ideal para estudiar este tipo de exoplaneta.
Contrariamente a las expectativas de encontrar una «supertierra» rica en hidrógeno o un mundo acuático, los nuevos datos revelaron niveles significativos de dióxido de carbono (CO2), comparables a la espesa atmósfera de CO2 de Venus dentro de nuestro sistema solar. Sin embargo, los datos seguían presentando incertidumbres.
«La señal de CO2 detectada en el estudio inicial era minúscula, lo que requería un meticuloso análisis estadístico para verificar su autenticidad», explicó Ohno. «Además, necesitábamos los conocimientos físicos y químicos del estudio de Schlawin para desentrañar la verdadera naturaleza de la atmósfera de GJ 1214 b».
A continuación, Ohno dirigió la modelización teórica, explorando varios escenarios hipotéticos en relación con la atmósfera del planeta. Los modelos que mejor se ajustaban a los datos indicaban sistemáticamente una atmósfera dominada por el carbono, reminiscente de un «super-Venus».
Dos artículos que documentan esta investigación se han publicado en The Astrophysical Journal Letters.
A pesar de los intrigantes resultados, la firma atmosférica detectada era sutil. Schlawin la comparó con la búsqueda de una única frase alterada entre dos copias de «Guerra y Paz» de León Tolstoi. El equipo de investigación subraya la necesidad de futuros estudios para validar y ampliar estos hallazgos, arrojando luz sobre esta clase común pero enigmática de exoplaneta.
Kazumasa Ohno et al, A Possible Metal-dominated Atmosphere below the Thick Aerosols of GJ 1214 b Suggested by Its JWST Panchromatic Transmission Spectrum, The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/ada02c