Una reserva sorprendentemente baja de metano puede explicar cómo un planeta alrededor de una estrella cercana se volvió extrañamente hinchado, según nuevas observaciones del Telescopio Espacial James Webb (JWST). El hallazgo muestra que las atmósferas planetarias pueden inflarse en cantidades notables sin emplear teorías esotéricas sobre la formación de planetas, dicen los astrónomos.
«Los datos de Webb nos dicen que planetas como WASP-107 b no tuvieron que formarse de alguna manera extraña con un núcleo súper pequeño y una enorme envoltura gaseosa», dijo en un comunicado Michael Line, planetólogo extrasolar de la Universidad Estatal de Arizona. . «En cambio, podemos tomar algo más parecido a Neptuno, con mucha roca y no tanto gas, simplemente aumentar la temperatura y elevarlo para que se vea como se ve».
Descubierto en 2017 por el consorcio Wide Angle Search for Planets (WASP), WASP-107 b, ubicado a unos 200 años luz de la Tierra en la constelación de Virgo, se encuentra entre los más ligeros de los más de 5.000 exoplanetas encontrados hasta ahora. A pesar de ser casi tan grande como Júpiter, WASP-107 b pesa sólo el 12% de la masa del gigante gaseoso, equivalente a sólo 30 Tierras. Por contexto, una masa de Júpiter equivale aproximadamente a 318 masas de la Tierra. Este planeta es tan hinchado, dice el equipo, que su densidad puede compararse con la de un malvavisco cocinado en el microondas.
Relacionado: El telescopio James Webb confirma que algo anda muy mal con nuestra comprensión del universo
A partir de observaciones previas del tamaño, masa y edad de WASP-107 b, los astrónomos sospecharon que el planeta tenía un núcleo pequeño y rocoso envuelto por una rica reserva de gases de hidrógeno y helio. Sin embargo, tal escenario no logra explicar completamente el notablemente hinchado orbe, que, a pesar de que orbita su estrella a un séptimo de la distancia entre Mercurio y nuestro sol, no recibe suficiente energía de su estrella para explicar su algodón. como la densidad. Alternativamente, si el núcleo del planeta realmente tuviera más masa de la esperada, los científicos dicen que la atmósfera se habría encogido a medida que el planeta se enfrió con el tiempo, lo que significa que habría resultado más pequeño de lo que se observa.
Ahora, utilizando los datos del JWST, combinados con observaciones anteriores del Telescopio Espacial Hubble, dos equipos independientes de astrónomos pueden haber resuelto el enigma. En resumen, descubrieron que el metano en la atmósfera del planeta es una milésima parte de lo que se esperaría para este mundo. Debido a que el metano es inestable a altas temperaturas, los astrónomos dicen que la cantidad sorprendentemente baja es evidencia de que el gas de las profundidades del planeta se está «mezclando vigorosamente con capas más frías más arriba», dijo David Sing de la Universidad Johns Hopkins (JHU) en Maryland, quien dirigió un estudio. de los dos nuevos estudios, dijo en el comunicado. «El hecho de que hayamos detectado tan poco, aunque sí detectamos otras moléculas que contienen carbono, nos dice que el interior del planeta debe estar significativamente más caliente de lo que pensábamos».
El calor adicional probablemente se debe al hecho de que WASP-107 b gira alrededor de su estrella cada 5,7 días en una órbita que no es un círculo perfecto, dicen los investigadores. La atracción gravitacional constante de la estrella WASP-107 b, cuya distancia a su estrella varía constantemente, estira y contrae el perfil del planeta, calentándolo así. En la Tierra, una fuerza similar ejercida por la Luna provoca mareas altas y bajas.
El núcleo caliente del planeta, combinado con el calentamiento de las mareas de su estrella, también está cambiando la química de los gases en las profundidades del planeta, dijo en un comunicado Zafar Rustamkulov, estudiante de posgrado en JHU y coautor de uno de los dos nuevos estudios. declaración de la universidad. «Creemos que este calor está provocando que cambie la química de los gases, destruyendo específicamente el metano y produciendo cantidades elevadas de dióxido de carbono y monóxido de carbono».
En 2020, un equipo de astrónomos, incluido Sing, detectó helio en la atmósfera de WASP-107 b, lo que marcó el descubrimiento como la primera vez que se detecta este gas en un exoplaneta. El elemento, que fue detectado provisionalmente en el mundo en 2018 antes de que se confirmara su existencia allí dos años después, se vio extendiéndose hacia el espacio como una nube tenue. Debido a que la atmósfera de este planeta está tan extendida, los astrónomos dicen que la radiación ultravioleta de la estrella WASP-107 b está despojando lentamente al mundo de su aire: alrededor del 0,1% al 4% de la masa atmosférica cada mil millones de años, para ser más específicos, lo que da como resultado un cometa. -Como una cola que se arrastra detrás del orbe.
Gracias a la naturaleza sumamente hinchada del planeta, los astrónomos pueden mirar su atmósfera unas 50 veces más profundamente que en un mundo como Júpiter. El año pasado, por ejemplo, las observaciones del JWST de la atmósfera de WASP-107 b mostraron que llueve arena en el planeta.
Esta investigación se describe en dos estudios publicados el lunes (20 de mayo) en la revista Nature.
Publicado originalmente en espacio.com.