Un equipo del Instituto Max Planck de Astronomía ha obtenido imágenes directas del exoplaneta Epsilon Indi Ab con el JWST y ha encontrado algo que los modelos no predecían: nubes de hielo de agua en capas altas de su atmósfera, a 12 años luz de la Tierra.

Si los extraterrestres de Epsilon Indi nos observasen con el mejor telescopio que tienen a su disposición, acabarían de ver Júpiter. Eso es exactamente lo que el James Webb Space Telescope ha hecho al revés: mirar hacia ese sistema estelar y estudiar en detalle su planeta gigante. Y lo que ha encontrado ha sorprendido a los propios astrónomos.

Un Júpiter vecino, pero con sus propias sorpresas

Epsilon Indi Ab es el exoplaneta gigante más cercano conocido que se parece a Júpiter en distancia orbital respecto a su estrella. Orbita a Epsilon Indi A, una estrella algo más pequeña y fría que el Sol, en la constelación del Índio, a unos 12 años luz de la Tierra. Un equipo liderado por Elisabeth Matthews, del Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA) en Heidelberg, lo ha estudiado con el instrumento MIRI del JWST y ha obtenido imágenes directas del planeta, algo extremadamente difícil de conseguir porque la luz de la estrella suele cegar completamente al planeta que la orbita.

Para lograrlo, los investigadores utilizaron el coronógrafo de MIRI, un dispositivo que bloquea la luz de la estrella central, y aplicaron dos filtros en longitudes de onda distintas: uno a 11,3 micrómetros y otro a 10,6 micrómetros, la región característica del amoníaco. Comparando ambas imágenes (la segunda ya se había tomado en 2024), el equipo estimó la cantidad de amoníaco presente en la atmósfera del planeta. Lo que encontraron no encajaba con lo esperado.

Las nubes que los modelos no veían venir

Epsilon Indi Ab es un planeta masivo: pesa 7,6 veces lo que Júpiter, aunque tiene prácticamente el mismo diámetro. Su temperatura superficial oscila entre –70 y +20 grados Celsius, algo más cálida que la de Júpiter (–130 °C) por el calor residual de su formación, que irá disipándose durante miles de millones de años. Con esas características, los modelos predecían una atmósfera dominada por amoníaco gaseoso, sin nubes de amoníaco, a diferencia de Júpiter.

Pero las observaciones mostraron menos amoníaco del esperado. La explicación más plausible que encontró el equipo es la presencia de nubes gruesas pero irregulares de hielo de agua en las capas altas de la atmósfera, similares a los cirros de la Tierra, que estarían ocultando parte del gas. «Es un problema fantástico que tener», señaló James Mang, de la Universidad de Texas en Austin y coautor del estudio. «Lo que antes parecía imposible de detectar está ahora a nuestro alcance, permitiéndonos sondear la estructura de estas atmósferas, incluida la presencia de nubes».

El hallazgo tiene una implicación directa para la astrofísica: la mayoría de los modelos teóricos de atmósferas de exoplanetas fríos no incluyen nubes porque complican enormemente el cálculo. Este resultado demuestra que esa simplificación ya no es válida para las observaciones del JWST. Los teóricos tendrán que ponerse al día.

Un paso en el camino hacia la segunda Tierra

El estudio, publicado hoy en The Astrophysical Journal Letters, importa también por lo que representa metodológicamente. La búsqueda de vida en otros planetas exige una cadena de pasos: primero detectar los planetas, luego estudiar sus atmósferas, más tarde caracterizarlas con precisión suficiente para identificar biosignatures, las huellas químicas que indicarían actividad biológica. Epsilon Indi Ab no es un candidato para albergar vida (es un gigante gaseoso a temperatura muy baja), pero el trabajo realizado con él está afinando las técnicas que habrá que aplicar a planetas de tipo Tierra.

«El JWST nos está permitiendo estudiar planetas análogos a los gigantes de nuestro sistema solar con un nivel de detalle sin precedentes», explicó Matthews. «Si fuéramos alienígenas a varios años luz del Sol, el JWST sería el primer telescopio que nos permitiría estudiar Júpiter en detalle. Para estudiar la Tierra con el mismo nivel de detalle, necesitaríamos telescopios mucho más avanzados».

El telescopio Roman, el siguiente capítulo

Las nubes de hielo de agua que se han detectado de forma indirecta (por su efecto en el espectro del amoníaco) podrían observarse directamente en el futuro próximo. El telescopio espacial Nancy Grace Roman, de la NASA, en cuyo desarrollo el MPIA también participa, está previsto para su lanzamiento entre 2026 y 2027 y será especialmente adecuado para captar la luz reflejada por esas nubes altamente reflectantes. Mientras tanto, Matthews y sus colegas ya han solicitado nuevo tiempo de observación con el JWST para estudiar más Júpiter fríos análogos. Cada uno de ellos es un ensayo general para cuando, algún día, los telescopios del futuro apunten hacia un planeta como el nuestro buscando señales de que no estamos solos.

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