Nunca antes los astrónomos habían podido echar un vistazo tan detallado a un mini-Neptuno, un tipo de planeta que no conocemos en nuestro sistema solar, pero que es común fuera de él.
Los hallazgos pueden leerse de nuevo en la revista Nature y tratan del planeta GJ 1214b. Este planeta se encuentra a más de 40 años luz y también se le conoce como “mini-Neptuno”. El planeta debe esta denominación al hecho de que es menos pesado que Neptuno, pero, al igual que este, posee una atmósfera espesa y nebulosa.
Nubes observadas por el James Webb
Durante mucho tiempo no se supo a ciencia cierta cómo era esa atmósfera. Los intentos anteriores de caracterizar la atmósfera (entonces con la ayuda del telescopio espacial Hubble) quedaron en nada. El Hubble se topó con una capa de nubes en lo alto de la atmósfera que oscurecía las partes más bajas e impedía al telescopio averiguar su composición.
Esto supuso una cierta decepción, pero los astrónomos albergaban grandes esperanzas de que el James Webb, entonces aun en construcción, pudiera revelar en un futuro próximo lo que se escondía bajo la capa de nubes.
Han pasado ya varios años y James Webb está en pleno funcionamiento. Y con él, por tanto, los secretos de GJ 1214b tampoco deberían estar ya a salvo. Y de hecho lo están. Porque en el nuevo estudio, los científicos (basándose en observaciones con el Instrumento del Infrarrojo Medio (MIRI) del Webb) dan una idea de lo que puede encontrarse bajo la densa capa de nubes de GJ1214b.
Mapa de calor
Utilizando MIRI, los investigadores midieron cuánta luz infrarroja emitía GJ 1214b a medida que el planeta completaba una órbita alrededor de su estrella madre en unas 40 horas. Basándose en las observaciones, los investigadores pudieron crear un “mapa térmico” o mapa de calor de GJ 1214b. Y este revela, entre otras cosas, que la temperatura del lado del planeta permanentemente orientado hacia la estrella progenitora (el lado diurno) es significativamente más alta que la del lado permanentemente alejado de la estrella progenitora (el lado nocturno). “El lado nocturno es más frío que el diurno”, afirma la investigadora Eliza Kempton. En concreto, las temperaturas oscilan entre los 279 grados Celsius del lado diurno y los 165 grados Celsius del lado nocturno.
Moléculas más pesadas
Y estas mediciones de temperatura pueden, a su vez, decirnos más cosas sobre la composición de la atmósfera. Por ejemplo, una diferencia de temperatura tan grande entre el lado diurno y el nocturno solo es posible si la atmósfera está formada por moléculas más pesadas (como el agua o el metano) y, en cambio, es pobre en moléculas más ligeras (como el hidrógeno).
Se necesita más investigación para averiguar la composición exacta de la atmósfera, pero basándose en las observaciones preliminares, los investigadores están bastante seguros de que se puede encontrar vapor de agua en la atmósfera. Si las investigaciones posteriores lo confirman, podrían proporcionarnos más información sobre la formación y la historia de GJ 1214b. Por ejemplo, como ya se ha mencionado, la atmósfera de GJ 1214b parece contener relativamente poco hidrógeno, lo que la distingue claramente de su estrella madre, rica en hidrógeno. Esto puede explicarse de dos maneras. Una posibilidad es que la atmósfera de GJ 1214b albergara en principio mucho hidrógeno, pero que este se perdiera en algún momento.
Otra posibilidad es que el planeta no se formara cerca de su estrella madre, sino a mayor distancia de ella, a partir de material más helado y rico en agua. “GJ 1214b podría (a juzgar por nuestras observaciones) ser simplemente un mundo de agua”, argumenta Kempton. En este último escenario, el planeta habría viajado hacia la estrella en una etapa posterior, asentándose finalmente en su estrecha órbita actual. “Si se encuentra un planeta rico en agua, la explicación más sencilla es que se originó a una mayor distancia de la estrella madre”, argumenta Kempton.
Nuevas observaciones traen sorpresas
Las nuevas observaciones también deparan otra sorpresa. Por ejemplo, GJ 1214b resulta ser mucho más frío de lo esperado. Y esto, a su vez, puede deberse a la atmósfera extraordinariamente brillante que refleja en lugar de absorber gran parte de la luz de la estrella madre. Debe tener algo que ver con las nebulosas situadas en lo alto de la atmósfera de GJ 1214b, que hasta ahora se creía que estaban formadas por un material más bien oscuro y hollín que, de hecho, absorbería mucha luz. “La composición de las nebulosas o nubes es diferente de lo esperado”, argumenta Kempton. “Son brillantes y reflectantes, lo que resulta confuso y sorprendente”.
Y, desde luego, esta no es la última palabra sobre GJ 1214b. Los investigadores también esperan escrutar otros minineptunianos en un futuro próximo (incluso con la ayuda de James Webb) para hacerse una mejor idea de cómo se ensamblan y forman estos tipos planetarios, ausentes de nuestro sistema solar, pero tan bien representados fuera de él.