El Telescopio James Webb ha obtenido el primer espectro del compañero planetario más frío jamás fotografiado directamente, y ha descubierto que su atmósfera está llena de nubes de sal
En 2013, un grupo de astrónomos fotografió directamente un objeto que orbitaba una estrella parecida al Sol a 57 años luz de la Tierra. El objeto era rosado, y el apodo se quedó: el Planeta Rosa. Un color adorable para algo del tamaño de 25 Júpiteres. Desde entonces, varios equipos de todo el mundo apuntaron a él con los mayores telescopios terrestres para saber de qué estaba hecho. Todos fracasaron: el Planeta Rosa era demasiado tenue. Se necesitaba el James Webb, y el James Webb ya llegó.
Por qué es rosa, y por qué eso lo hace especial
GJ504b (que es su nombre científico, bastante menos encantador) debe su tonalidad a algo que cualquier brasa comparte con él: la vejez. Los planetas gigantes nacen ardiendo y se enfrían a medida que envejecen. GJ504b tiene entre 2.500 y 4.000 millones de años, y su temperatura superficial es de apenas 290 °C, aproximadamente la de un horno de pan. Para un planeta de esa masa, eso es frío notable.
Ese frío extremo es precisamente lo que lo hace tan interesante para la ciencia: es el objeto directamente fotografiado en órbita de una estrella más frío que se conoce, el puente entre los planetas del sistema solar (demasiado fríos para fotografiar desde fuera) y los exoplanetas jóvenes y calientes que dominan los catálogos de imagen directa.
El problema es que cuanto más frío y viejo, más tenue. Y cuanto más tenue, más difícil separar su luz del deslumbramiento de la estrella que lo rodea. Durante más de una década, el Planeta Rosa fue el objeto más famoso que nadie podía estudiar.
Dos horas del JWST contra noches enteras sin éxito
El equipo liderado por Aneesh Baburaj, investigador postdoctoral en el Centro de Exploración e Investigación Interdisciplinaria en Astrofísica de Northwestern (CIERA), apuntó el James Webb a GJ504b. Dos horas después, tenían lo que años de intentos en tierra no habían conseguido: el primer espectro completo del Planeta Rosa.
«En el pasado, otros astrónomos observaron el compañero durante noches enteras con algunos de los mayores telescopios del mundo para obtener un espectro», explicó Baburaj. «Y no podían ver el objeto. Con el JWST, toda nuestra observación duró alrededor de dos horas, y tuvimos éxito.» El equipo usó técnicas avanzadas de procesamiento de datos para eliminar el resplandor de la estrella anfitriona y aislar la débil luz del compañero.
La sorpresa: nubes de sal
Lo que el espectro reveló empezó siendo lo esperado: una mezcla de vapor de agua, metano, dióxido de carbono y amoniaco. Pero cuando los investigadores intentaron reproducir las observaciones con modelos de atmósferas sin nubes, algo no cuadraba. El modelo exigía características físicamente imposibles para ajustarse a los datos. Añadieron nubes. Las anomalías desaparecieron.
Probaron tres tipos de nubes candidatos. Las que mejor reprodujeron el espectro observado fueron las de sal: cloruro de sodio y cloruro de potasio, los mismos compuestos que forman la sal de mesa y la sal potásica. A temperaturas superiores a unos 400 °C, la sal permanece en estado gaseoso. Por debajo de ese umbral, se condensa en partículas sólidas que forman nubes. GJ504b, con sus 290 °C, está exactamente en ese rango. Los astrónomos habían predicho hace más de quince años que objetos tan fríos deberían tener nubes de sal. El Planeta Rosa acaba de confirmar que tenían razón.
«La primera vez que hemos encontrado que las nubes de sal son críticas para explicar el espectro de un objeto», señaló Baburaj. El Planeta Rosa, además de ser el más cuco del catálogo de exoplanetas, tiene ahora también el honor de ser el objeto con las nubes más sabrosas del universo conocido.
¿Planeta o enana marrón? La pregunta sin respuesta
El espectro también mostró que GJ504b parece más rico en elementos pesados de lo esperado, lo que podría ser una pista sobre su formación. Pero no resuelve el debate de fondo: con 25 masas de Júpiter, GJ504b se sienta justo en la frontera borrosa entre planeta gigante y enana marrón fallida. Los datos no discriminan entre las dos hipótesis. Los astrónomos siguen llamándolo «compañero de masa planetaria» mientras deciden qué hacer con él.
Lo que sí está claro es que las técnicas que el equipo desarrolló para estudiar a GJ504b abren la puerta a objetos cada vez más fríos que hasta ahora eran inaccesibles. El siguiente objetivo es Júpiter, cuyas nubes de amoniaco siguen siendo demasiado difíciles de detectar de forma remota con la tecnología actual. El Planeta Rosa, con su sal y su rosado misterioso, ha señalado el camino.
Referencia
Imagen: Si los seres humanos pudiéramos viajar a este planeta gigante, veríamos un mundo que aún resplandece por el calor de su formación, con un color que recuerda a una flor de cerezo oscura, un magenta apagado. NASA
