Un grupo internacional de investigadores, entre los que se encuentran astrónomos de la Universidad de Arizona, ha observado, utilizando el telescopio espacial James Webb de la NASA, la atmósfera de un exoplaneta caliente y excepcionalmente inflado. El exoplaneta, que tiene el tamaño de Júpiter pero sólo una décima parte de su masa, presenta una asimetría este-oeste en su atmósfera, lo que significa que existe una diferencia significativa entre los dos bordes de su atmósfera.
Los hallazgos se han publicado en la revista Nature Astronomy.
«Esta es la primera vez que se ha observado la asimetría este-oeste de un exoplaneta en su tránsito por su estrella, desde el espacio», dijo el autor principal del estudio, Matthew Murphy, estudiante de posgrado en el Observatorio Steward de la U of A. Un tránsito es cuando un planeta pasa por delante de su estrella, como lo hace la luna durante un eclipse solar.
«Creo que las observaciones realizadas desde el espacio tienen muchas ventajas diferentes en comparación con las observaciones que se hacen desde la Tierra», dijo Murphy.
La asimetría este-oeste de un exoplaneta se refiere a las diferencias en las características atmosféricas, como la temperatura o las propiedades de las nubes, observadas entre los hemisferios oriental y occidental del planeta. Determinar si existe o no esta asimetría es crucial para comprender el clima, la dinámica atmosférica y los patrones meteorológicos de los exoplanetas (planetas que existen más allá de nuestro sistema solar).
El exoplaneta WASP-107b está bloqueado por mareas con su estrella. Eso significa que el exoplaneta siempre muestra la misma cara a la estrella que orbita. Un hemisferio del exoplaneta bloqueado por mareas mira perpetuamente a la estrella que orbita, mientras que el otro hemisferio siempre mira hacia el otro lado, lo que da como resultado un lado diurno permanente y un lado nocturno permanente del exoplaneta.
Murphy y su equipo utilizaron la técnica de espectroscopia de transmisión con el telescopio espacial James Webb. Esta es la herramienta principal que utilizan los astrónomos para obtener información sobre lo que compone las atmósferas de otros planetas, dijo Murphy. El telescopio tomó una serie de instantáneas mientras el planeta pasaba frente a su estrella anfitriona, codificando información sobre la atmósfera del planeta.
Aprovechando las nuevas técnicas y la precisión sin precedentes del telescopio espacial James Webb, los investigadores pudieron separar las señales de los lados este y oeste de la atmósfera y obtener una visión más enfocada de los procesos específicos que ocurren en la atmósfera del exoplaneta.
«Estas instantáneas nos dicen mucho sobre los gases en la atmósfera del exoplaneta, las nubes, la estructura de la atmósfera, la química y cómo todo cambia cuando recibe diferentes cantidades de luz solar», dijo Murphy.
El exoplaneta WASP-107b es único en el sentido de que tiene una densidad muy baja y una gravedad relativamente baja, lo que da como resultado una atmósfera que está más inflada que la de otros exoplanetas de su masa.
«No tenemos nada parecido en nuestro propio sistema solar. Es único, incluso entre la población de exoplanetas», dijo Murphy.
WASP-107b tiene una temperatura de aproximadamente 890 grados Fahrenheit, una temperatura intermedia entre los planetas de nuestro sistema solar y los exoplanetas más calientes conocidos.
«Tradicionalmente, nuestras técnicas de observación no funcionan tan bien para estos planetas intermedios, por lo que ha habido muchas preguntas abiertas interesantes que finalmente podemos comenzar a responder», dijo Murphy. «Por ejemplo, algunos de nuestros modelos nos dijeron que un planeta como WASP-107b no debería tener esta asimetría en absoluto, por lo que ya estamos aprendiendo algo nuevo».
Los investigadores han estado estudiando exoplanetas durante casi dos décadas, y muchas observaciones tanto desde la Tierra como desde el espacio han ayudado a los astrónomos a adivinar cómo sería la atmósfera de los exoplanetas, dijo Thomas Beatty, coautor del estudio y profesor adjunto de astronomía en la Universidad de Wisconsin-Madison.
«Pero esta es realmente la primera vez que hemos visto este tipo de asimetrías directamente en forma de espectroscopia de transmisión desde el espacio, que es la forma principal en la que comprendemos de qué están hechas las atmósferas de los exoplanetas; es realmente asombroso», dijo Beatty.
Murphy y su equipo han estado trabajando en los datos de observación que han recopilado y planean analizar con mucho más detalle lo que está sucediendo con el exoplaneta, incluidas observaciones adicionales, para comprender qué impulsa esta asimetría.
«En el caso de casi todos los exoplanetas, ni siquiera podemos mirarlos directamente, y mucho menos saber qué está sucediendo en un lado y en el otro», dijo Murphy. «Por primera vez, podemos tener una visión mucho más localizada de lo que está sucediendo en la atmósfera de un exoplaneta».
Con información de Nature
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