Ilustración de un exoplaneta en órbita cerca de su estrella anfitriona.(Crédito de la imagen: Nazarii Neshcherenskyi/Getty Images)
Los científicos que utilizan el telescopio espacial James Webb (JWST) han profundizado en la atmósfera del abrasador exoplaneta LTT 9779 b.
Este exoplaneta del tamaño de Neptuno, cuyo nombre oficial es Cuancoá, fue descubierto en 2020 y orbita alrededor de una estrella similar al Sol cada 19 horas. Con una masa unas 29 veces superior a la de la Tierra, LTT 9779 b se encuentra dentro del «desierto caliente de Neptuno», una categoría de planetas de la que se conocen excepcionalmente pocos, lo que lo convierte en un descubrimiento raro e intrigante.
«Encontrar un planeta de este tamaño tan cerca de su estrella anfitriona es como encontrar una bola de nieve que no se ha derretido en el fuego», declaró en un comunicado de prensa el estudiante de postgrado Louis-Philippe Coulombe, de la Universidad de Montreal. «Es un testimonio de la diversidad de los sistemas planetarios y ofrece una ventana a cómo evolucionan los planetas en condiciones extremas».
El equipo utilizó el modo de Espectroscopía de Objeto Único sin Hendidura (SOSS) del Espectrógrafo de Imágenes en el Infrarrojo Cercano y Sin Hendidura (NIRISS) del JWST para estudiar LTT 9779 b. Este instrumento detecta la luz en el rango del infrarrojo cercano -longitudes de onda justo más allá de la luz visible-, lo que lo hace especialmente eficaz para analizar atmósferas de exoplanetas, galaxias lejanas y objetos celestes débiles. Estas capacidades superan con creces las de telescopios anteriores, permitiendo a los científicos descubrir detalles que antes estaban fuera de su alcance.
En el caso de LTT 9779 b, el equipo utilizó el modo SOSS para detectar vapor de agua y estudiar la luz reflejada por sus nubes, que se forman en la cara diurna del exoplaneta. Al igual que la luna de la Tierra, LTT 9779 b está bloqueado marealmente, lo que significa que una de sus caras siempre estará orientada hacia su estrella -experimentando temperaturas que alcanzan casi los 3.600 grados Fahrenheit (2.000 Celsius) como resultado de su órbita cercana- mientras que su lado nocturno permanecerá en oscuridad permanente.
«Este planeta constituye un laboratorio único para comprender cómo interactúan las nubes y el transporte de calor en las atmósferas de mundos muy irradiados», declaró Coulombe.
Ilustración de LTT 9779 b. (Crédito de la imagen: Université de Montréal)
En los gigantes gaseosos cerrados marealmente, la circulación atmosférica se rige por marcadas diferencias de temperatura entre las caras diurna y nocturna permanentes. El aire caliente se eleva en el lado diurno, mientras que el aire más frío y denso se hunde en el lado nocturno, creando una corriente de convección. Debido al efecto Coriolis provocado por la rotación del planeta, esta circulación genera una poderosa corriente en chorro que fluye hacia el este.
En LTT 9779 b, este transporte de calor se traduce en un lado occidental del día más frío, donde las temperaturas descienden lo suficiente como para que se formen nubes. También se cree que la presencia de estas nubes está relacionada con la mayor metalicidad atmosférica del planeta, que favorece la formación de partículas reflectantes como los aerosoles. Esta hipótesis se ve corroborada por el albedo inusualmente alto de LTT 9779 b, lo que significa que refleja más luz solar que otros planetas de temperatura similar.
«Esta cobertura parcial de nubes sobre su lado diurno, que refleja una cierta fracción del flujo estelar, probablemente afecta al balance energético del planeta», escribió el equipo de investigación en su artículo.
También hallaron indicios de vapor de agua en la cara diurna de LTT 9779 b, lo que confirma que los científicos pueden estudiar las atmósferas de los exoplanetas nubosos analizando el calor que desprenden.
Estos hallazgos sugieren que las espesas nubes y la alta reflectividad del planeta pueden estar relacionadas con su composición atmosférica y sus patrones de circulación.
«Al modelar detalladamente la atmósfera de LTT 9779 b, estamos empezando a desentrañar los procesos que impulsan sus patrones climáticos extraterrestres», afirma Björn Benneke, coautor del estudio.
El equipo trabaja ahora para perfeccionar sus modelos utilizando observaciones adicionales, con el objetivo de comprender mejor cómo se forman y persisten las nubes en entornos tan extremos.
«Aún no hemos terminado de reunir la información sobre este planeta», concluye Jake Taylor, del Departamento de Física de la Universidad de Oxford. «Actualmente estamos utilizando observaciones del telescopio espacial Hubble y del Very Large Telescope para estudiar la estructura de las nubes diurnas con más detalle y así aprender todo lo posible».
Un estudio de la atmósfera de LTT 9779 b se publicó en la revista Nature Astronomy.
