Los astrónomos de Penn State y el JPL han analizado datos del telescopio espacial James Webb de un gigante gaseoso a 330 años luz con temperaturas superficiales similares a las de la Tierra
Los planetas gigantes no suelen ser habitables. En nuestro sistema solar, Júpiter y Saturno están lejos del Sol y las temperaturas están cerca de los 160 grados bajo cero. ¿Qué ocurre en otras estrellas? La mayoría de los exoplanetas gigantes que el Telescopio Espacial James Webb (JWST) ha analizado son lo contrario: mundos infernales. Planetas del tamaño de Júpiter que orbitan muy cerca de sus estrellas con temperaturas de mil grados o más.
Por eso TOI-199b es algo completamente diferente: un planeta del tamaño de Saturno que orbita a una distancia suficientemente grande como para tener temperaturas relativamente moderadas, del orden de las de la Tierra. Un estudio de Penn State y el Jet Propulsion Laboratory de la NASA publicado en The Astronomical Journal ofrece el primer análisis espectroscópico de ese mundo inusual, y los resultados sorprenden: su atmósfera es rica en metano, una molécula que en nuestro sistema solar solo aparece de forma abundante en planetas fríos como Júpiter y Saturno.
Por qué TOI-199b es científicamente excepcional
Los «gigantes templados» son un tipo de planeta prácticamente inexplorado. Los gigantes calientes (hot Jupiters) son fáciles de detectar porque orbitan muy cerca de sus estrellas y producen señales de tránsito grandes y frecuentes. Los gigantes fríos (como Júpiter y Saturno en nuestro sistema solar) están demasiado lejos de sus estrellas para hacer tránsitos detectables con facilidad.
En este caso, TOI-199b ocupa una zona intermedia inusual: lo suficientemente frío para tener química atmosférica similar a la de los gigantes de nuestro sistema solar, pero en una órbita que permite el tránsito. Eso lo convierte en una ventana hacia procesos físicos y químicos que hasta ahora solo podíamos estudiar en los planetas de nuestro propio sistema solar.
El espectro de transmisión obtenido con el instrumento NIRISS del JWST reveló señales inequívocas de metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera. La abundancia de metano es consistente con lo esperado para un planeta a esa temperatura, lo que indica que la atmósfera está en equilibrio químico. L
o más relevante para la ciencia comparada es que los patrones atmosféricos observados se asemejan a los de Saturno y Júpiter más que a los de los gigantes calientes: hay señales de condensación en capas altas que sugieren la formación de nubes o nieblas a altitudes determinadas. «Este planeta es un objeto de transición fascinante que nos permite estudiar química atmosférica que normalmente solo vemos en nuestro propio patio trasero solar», señaló el equipo de Penn State.
El camino hacia los planetas como la Tierra
La caracterización de TOI-199b tiene implicaciones más allá del propio planeta. Las técnicas de espectroscopía atmosférica que el equipo perfeccionó en este gigante templado son las mismas que eventualmente se necesitarán para analizar la atmósfera de planetas rocosos en zonas habitables. Cada observación de un gigante como TOI-199b es un ensayo que mejora los modelos atmosféricos, calibra los instrumentos y desarrolla metodologías que el JWST (y en el futuro el Telescopio Romano) aplicarán a mundos potencialmente habitables.
El descubrimiento de metano y sus implicaciones
La detección de metano en TOI-199b es noticiable por varias razones. El metano (CH4) es una molécula con significado especial en astrobiología porque, en la Tierra, la mayor parte del metano atmosférico es producida por organismos vivos (archeas, vacas, humedales). Detectar metano en la atmósfera de un exoplaneta no implica vida, pero establece que el ciclo del carbono en ese planeta funciona de formas reconocibles.
Más importante aún, el metano en la atmósfera de un gigante gaseoso templado proporciona un «banco de calibración» para los modelos fotoquímicos: si los modelos predicen correctamente la abundancia de metano en un planeta donde conocemos bien la temperatura y la composición, esos mismos modelos serán más fiables cuando los apliquemos a planetas con posibles biosignatures. Cada gigante templado bien caracterizado es un paso en ese proceso de validación que eventualmente llevará a análisis atmosféricos de planetas potencialmente habitables.
REFERENCIA
Imagen: Representación artística de un planeta gigante gaseoso orbitando alrededor de su lejana estrella. Una nueva investigación, dirigida por astrónomos de la Universidad Estatal de Pensilvania y del Laboratorio de Propulsión a Chorro, utilizó el Telescopio Espacial James Webb de la NASA para analizar la atmósfera de un planeta gigante gaseoso del tamaño aproximado de Saturno, pero con temperaturas similares a las de la Tierra, y descubrió que es rica en metano. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
