Publicado en Science el primer estudio que separa el espectro de la mañana y la tarde de un planeta como Júpiter, pero caliente usando el James Webb Space Telescope
Hacer meteorología en planetas a 700 años luz es posible. Y no solo posible: necesario, porque resulta que lo que creíamos saber sobre la composición química de los planetas gigantes extrasolares estaba sesgado por no haberlo tenido en cuenta. Un nuevo estudio publicado en Science por el equipo de David Sing (Johns Hopkins University) y Sagnick Mukherjee (Arizona State University) ha detectado por primera vez el ciclo diario de nubes en el Júpiter caliente WASP-94A b: sus mañanas están tapizadas de nubes espesas hechas de silicato de magnesio (en esencia, arena vaporizada y luego condensada), mientras que sus tardes están completamente despejadas.
La técnica: espectroscopía de espectro resuelta por limbos
Los Júpiter calientes (planetas gigantes tan próximos a su estrella que orbitan en pocos días) están bloqueados gravitacionalmente con una cara siempre iluminada y otra siempre en oscuridad, igual que la Luna respecto a la Tierra. No rotan libremente: tienen un lado permanentemente de día y otro permanentemente de noche. Cuando transitan frente a su estrella, bloquean parte de su luz y el espectro de la luz filtrada a través de la atmósfera del planeta puede revelar los gases presentes.
Pero hasta ahora, todas esas mediciones combinaban la señal del borde «de mañana» (donde el aire fluye del lado nocturno al diurno) con la del borde «de tarde» (donde fluye del diurno al nocturno). El JWST, con su precisión sin precedentes, permitió al equipo separar esas dos señales midiendo el tránsito planetario con suficiente resolución para medir cada borde por separado.
Los resultados revelaron una asimetría espectacular. El borde matutino no mostraba absorción fuerte de vapores gaseosos sino la firma espectral de aerosoles de alta altitud, es decir, nubes compactas de partículas pequeñas. El borde vespertino, por contraste, mostraba absorción nítida de vapor de agua y poca evidencia de partículas. El modelado indica que la diferencia de temperatura entre ambos bordes es de al menos 280 K (280°C), suficiente para que el silicato de magnesio condense en el lado más frío (mañana) y se evapore al llegar al lado más caliente (tarde). Las poderosas corrientes de viento en el planeta lo hacen circular en horas.
El error de una década y sus consecuencias
La parte más impactante del hallazgo no es el meteorológico sino el metodológico. Al recalcular la composición química de WASP-94A b corrigiendo el sesgo de mezclar las señales nublada y despejada, el equipo encontró que estimaciones anteriores de la riqueza en metales de la atmósfera del planeta eran hasta 100 veces demasiado altas. Eso no es un error pequeño: es la diferencia entre un planeta de composición exótica y uno perfectamente ordinario, parecido a Júpiter.
Los astrónomos llevan más de una década intentando reconstruir los historiales de formación de planetas gigantes a partir de su composición química. Si esas composiciones estaban sistemáticamente equivocadas por ignorar los ciclos de nubes, muchas de esas conclusiones necesitan revisión. El equipo ya trabaja en un programa más amplio del JWST para aplicar esta técnica a decenas de exoplanetas más.
REFERENCIA
Esta imagen de Júpiter fue tomada por la sonda Juno el 16 de diciembre y posteriormente procesada por el científico ciudadano David Marriott. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / David Marriott.
