Un equipo internacional de investigadores ha analizado con gran detalle la atmósfera de uno de los planetas conocidos más extremos y han detectado la primera evidencia de un mundo alienígena con una atmósfera con capas como la de la Tierra, aunque con características muy diferentes, según nuevo estudio publicado en la revista Nature Astronomy.
Los resultados de este planeta no habitable, denominado WASP-189b, similar a Júpiter, que fue caracterizado por primera vez con la ayuda del telescopio espacial CHEOPS, pueden ayudar a los astrónomos a comprender las complejidades de muchos otros exoplanetas, incluidos planetas similares a la Tierra.
Y es que es la primera vez que los científicos han podido sondear distintas capas atmosféricas en un exoplaneta, cada una con sus propias composiciones químicas y características.
«En el pasado, los astrónomos solían suponer que las atmósferas de los exoplanetas existían como una capa uniforme y trataban de entenderla como tal», afirmo el astrónomo Jens Hoeijmakers, de la Universidad de Lund (Suecia), y coautor de la nueva investigación, en un comunicado publicado por la Universidad de Berna (Suiza), donde residen algunos de los científicos.
«Pero nuestros resultados demuestran que incluso las atmósferas de los planetas gaseosos gigantes intensamente irradiados tienen complejas estructuras tridimensionales», agregó.
La compleja atmósfera terrestre
La atmósfera de la Tierra no es una envoltura uniforme, sino que se compone de distintas capas con propiedades características, según explican los mismos científicos en el comunicado. Por ejemplo, la troposfera contiene la mayor parte del vapor de agua y es, por tanto, la capa en la que se producen la mayoría de los fenómenos meteorológicos. La capa que está por encima, la estratosfera, es la que contiene la famosa capa de ozono que nos protege de la dañina radiación ultravioleta del Sol.
Para hallar las diferentes capas del exoplaneta extremo, la investigación basó su análisis en la luz de la estrella del planeta, WASP-189, cuando el mundo pasa por delante de ella. «Medimos la luz procedente de la estrella anfitriona del planeta y que atraviesa la atmósfera de este», explicó la astrónoma Bibiana Prinoth, de la Universidad de Lund, que dirigió la investigación.
«Los gases de su atmósfera absorben parte de la luz de la estrella, de forma similar a como el ozono absorbe parte de la luz solar en la atmósfera terrestre, y dejan así su ‘huella’ característica. Con la ayuda de HARPS [Buscador de Planetas de Velocidad Radial de Alta Precisión a bordo del Observatorio La Silla de ESO en Chile] pudimos identificar las sustancias correspondientes», añadió.
Como suele ocurrir en los Júpiter calientes como WASP-189b, esos gases incluían vapores de metales pesados. En la atmósfera del exoplaneta hay nubes gaseosas de hierro, titanio, cromo, magnesio, vanadio y manganeso.
Aunque los humanos no solemos pensar en los metales como algo gaseoso, dadas las temperaturas de WASP-189b, no es sorprendente. La estrella del planeta es especialmente caliente, y el planeta está tan cerca que solo tarda 2,7 días terrestres en orbitarlo, según investigaciones anteriores.
¿»Capa de ozono» en un planeta tremendamente caliente?
Aparte de los gases enocntrados, los investigadores, curiosamente, también hallaron rastros de óxido de titanio, que nunca antes se había detectado de forma concluyente en una atmósfera exoplanetaria. Segun los investigadores, el óxido de titanio, aunque muy escaso en la Tierra, podría desempeñar un papel importante en la atmósfera de WASP-189b, similar al del ozono en la atmósfera terrestre.
«El óxido de titanio absorbe la radiación de onda corta, como la ultravioleta», explicó el astrofísico Kevin Heng, coautor del estudio, profesor de astrofísica de la Universidad de Berna y miembro del NCCR PlanetS. «Su detección podría indicar, por tanto, una capa en la atmósfera de WASP-189b que interactúa con la irradiación estelar de forma similar a como lo hace la capa de ozono en la Tierra», agregó.
Evidencias de diferentes capas en la atmósfera
Efectivamente, en su análisis, los investigadores encontraron efectos ligeramente diferentes entre las distintas sustancias químicas, lo que sugiere que se movían de forma distinta por la atmósfera y que, por tanto, ésta tiene una estructura compleja.
«En nuestro análisis, vimos que las ‘huellas’ de los diferentes gases estaban ligeramente alteradas en comparación con nuestra expectativa. Creemos que los fuertes vientos y otros procesos podrían generar estas alteraciones. Y como las huellas dactilares de los distintos gases se alteraron de forma diferente, creemos que esto indica que existen en diferentes capas; de forma similar a como las huellas dactilares del vapor de agua y del ozono en la Tierra aparecerían alteradas de forma diferente desde la distancia, porque se dan principalmente en diferentes capas atmosféricas», explicó Prinoth.
Estos resultados pueden cambiar la forma en que los astrónomos investigan los exoplanetas.
«Estamos convencidos de que para poder comprender plenamente este y otros tipos de planetas –incluidos los más parecidos a la Tierra– necesitamos apreciar la naturaleza tridimensional de sus atmósferas», continuó Heng.
A medida que los investigadores ahondan sus conocimientos con los datos disponibles, muchos ya esperan lo que podrán comprender con los datos del recién lanzado telescopio espacial James Webb, el cual, por cierto, está equipado para realizar también este tipo de trabajo de investigación atmosférica.
