Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto nubes compuestas por partículas de silicato en la atmósfera de un exoplaneta recién formado, gracias a las capacidades del telescopio espacial James Webb. El hallazgo, que marca un hito en la caracterización de atmósferas planetarias, tuvo lugar en el sistema estelar YSES-1, a más de 400 años luz de la Tierra.
Las observaciones revelan detalles sin precedentes sobre dos planetas gigantes que orbitan una estrella joven de tipo solar, uno de los cuales alberga una atmósfera sorprendentemente rica en nubes de arena. El otro presenta una estructura circundante de gas y polvo que recuerda a las etapas tempranas de formación de lunas. Ambos mundos se encuentran en un sistema que permite a los científicos atisbar en tiempo real los procesos primigenios de formación planetaria, en un entorno que podría ser análogo al que una vez dio origen al sistema solar.
El sistema YSES-1: un laboratorio cósmico joven
El sistema en cuestión, denominado YSES-1, fue descubierto hace pocos años en el marco del Young Suns Exoplanet Survey (YSES), una campaña destinada a buscar planetas alrededor de estrellas jóvenes cercanas. YSES-1 se ubica en la constelación de Musca (la Mosca), dentro de la asociación escorpión-centauro, una región rica en estrellas en formación.
Este sistema es particularmente interesante porque su estrella anfitriona, YSES-1, tiene apenas 16,7 millones de años, lo que la convierte en una recién nacida en términos astronómicos. En comparación, el Sol tiene unos 4600 millones de años. La juventud del sistema permite a los astrónomos estudiar una etapa crítica en la evolución planetaria que suele ser difícil de observar directamente.
“Lo fascinante de los exoplanetas que podemos observar directamente es que literalmente podemos tomar fotografías de ellos”, explica Evert Nasedkin, astrofísico de Trinity College Dublín y autor principal del estudio publicado en Nature. “Como son tan jóvenes y calientes, emiten luz infrarroja que el telescopio James Webb puede detectar con gran precisión”.
Los dos planetas analizados, YSES-1b y YSES-1c, son ambos gigantes gaseosos mucho más grandes que Júpiter. A pesar de estar ubicados a grandes distancias de su estrella (más allá incluso del equivalente a Neptuno en nuestro sistema solar), su brillo térmico es suficiente como para que el telescopio Webb los observe sin depender de métodos indirectos.
Nubes de silicato: tormentas de arena en un mundo ardiente
Uno de los hallazgos más espectaculares de la investigación tuvo lugar en la atmósfera del planeta exterior, YSES-1c. Los investigadores utilizaron el espectrómetro NIRSpec de Webb para descomponer la luz infrarroja procedente del planeta, revelando una firma espectral inequívoca: presencia de nubes compuestas por partículas de silicato, es decir, minerales similares a los que forman el vidrio o la arena terrestre.
“Esta es la señal de absorción de silicatos más fuerte que hemos observado jamás en un exoplaneta”, señala Nasedkin con entusiasmo. “Gracias al gran tamaño y la juventud de esta atmósfera, podemos ver estos detalles con una claridad excepcional”.
Estas nubes están formadas por diminutas partículas sólidas que flotan en las capas altas de la atmósfera. Son, esencialmente, nubes de arena, compuestas de minerales como enstatita y forsterita. En la Tierra, los silicatos se encuentran comúnmente en rocas ígneas y en playas, pero en YSES-1c estos mismos compuestos forman estructuras atmosféricas en suspensión, un fenómeno exótico que hasta hace poco solo existía en simulaciones teóricas.
Además de identificar la composición química de las partículas, los investigadores también pudieron determinar su forma y tamaño aproximado. Esto fue posible gracias a modelos avanzados que interpretan cómo la luz interactúa con partículas de distintas características físicas.
Un disco para formar lunas
Por su parte, el planeta interior, YSES-1b, no se quedó atrás en cuanto a hallazgos. Las observaciones revelaron que este coloso gaseoso está rodeado por una circumplanetaire schijf, o disco circumplanetario: una estructura de gas y polvo que orbita el planeta y que recuerda a los discos protoplanetarios que forman planetas alrededor de estrellas jóvenes.
En este caso, el disco alrededor del planeta sugiere que YSES-1b podría estar en el proceso de formar lunas, al igual que Júpiter formó sus satélites galileanos a partir de su propio disco durante los primeros millones de años del sistema solar.
Lo sorprendente, según los astrónomos, es que esta estructura todavía sea visible, a pesar de la edad del sistema. “Los discos circumplanetarios tienden a desaparecer rápidamente, normalmente en los primeros pocos millones de años”, explica Nasedkin. “El hecho de que podamos observar uno tan claramente en un sistema de 16,7 millones de años es inesperado y plantea muchas preguntas sobre su evolución y durabilidad”.
Este hallazgo podría significar que los procesos de formación de lunas pueden extenderse más en el tiempo de lo que se creía, o que las condiciones específicas de YSES-1 permiten la persistencia de estructuras que, en otros sistemas, desaparecen rápidamente.
Una jugada astronómica de doble impacto
La investigación también destaca por su metodología eficiente. En lugar de observar cada planeta por separado, el equipo tuvo la ingeniosa idea de capturar ambos en una sola toma utilizando la amplia cobertura del instrumento NIRSpec de James Webb.
“Fue como matar dos pájaros de un tiro”, señala Kielan Hoch, investigadora del Space Telescope Science Institute y coautora del estudio. “Esto nos proporcionó la base de datos más detallada que jamás hayamos obtenido sobre un sistema planetario múltiple”.
La estrategia permitió a los científicos ahorrar tiempo de observación y maximizar la cantidad de datos obtenidos, lo cual es crucial dado que el acceso al telescopio Webb es limitado y altamente competitivo. Además, el hecho de que ambos planetas sean directamente observables convierte al sistema en un laboratorio sin precedentes para estudiar la evolución planetaria.
Lecciones para el sistema solar
Más allá del asombro que provocan estos mundos exóticos, el sistema YSES-1 ofrece una oportunidad única para responder a preguntas fundamentales sobre nuestro propio origen. Al estudiar cómo se forman planetas y lunas en este sistema joven, los astrónomos esperan desentrañar los procesos que llevaron a la formación del sistema solar y, eventualmente, de la Tierra.
“Este tipo de observaciones nos permite mirar hacia atrás en el tiempo, como si estuviéramos presenciando nuestra propia historia cósmica”, indica Nasedkin. “Podemos ver cómo evolucionan las atmósferas, cómo se forman los sistemas de satélites, e incluso cuáles son los ingredientes químicos que podrían sentar las bases de la vida”.
La comparación entre estos mundos jóvenes y los planetas maduros de nuestro sistema solar puede arrojar luz sobre la cronología de eventos que determinan qué planetas se convierten en gigantes gaseosos sin vida y cuáles desarrollan condiciones para albergar océanos, atmósferas estables o incluso biosferas complejas.
El futuro de la exploración planetaria
El descubrimiento de nubes de silicato en la atmósfera de YSES-1c y la detección de un disco circumplanetario en YSES-1b no son solo logros científicos aislados; también representan avances tecnológicos y metodológicos que abren la puerta a nuevas investigaciones.
El telescopio James Webb, con su sensibilidad infrarroja sin precedentes, está transformando la forma en que los astrónomos estudian los exoplanetas. A diferencia de misiones anteriores que se basaban en tránsitos o velocidades radiales, Webb puede observar directamente la luz de estos planetas, lo que permite caracterizar sus atmósferas, temperaturas, y composiciones con un nivel de detalle antes impensable.
Y lo mejor está por venir. A medida que Webb continúe observando otros sistemas jóvenes similares, es probable que se descubran más mundos con características inusuales, nubes exóticas o discos de formación de lunas. Cada uno de estos hallazgos ayuda a construir un mapa más completo del proceso de formación planetaria en el universo.
Como concluye Nasedkin, “estamos viendo que la formación de planetas no es un proceso monótono ni uniforme. Es tan diverso y sorprendente como el universo mismo”.
Fuente: Hoch, K.K.W., Rowland, M., Petrus, S. et al. Silicate clouds and a circumplanetary disk in the YSES-1 exoplanet system. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09174-w
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