Por Canuto  

Observaciones del Telescopio Espacial James Webb y una técnica llamada «transmission strings» permitieron mapear variaciones en el borde atmosférico de WASP-17b, un exoplaneta situado a unos 1.300 años luz. Las «gemas» son una comparación figurada para describir estructuras atmosféricas, no piedras preciosas.
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  • WASP-17b tiene cerca de 0,8 veces la masa de Júpiter, mide aproximadamente el doble de ancho y completa una órbita en menos de cuatro días terrestres.
  • La técnica «transmission strings» permite estudiar distintos sectores del borde atmosférico, en vez de tratarlos como un anillo uniforme.
  • El análisis también describe una amplia corriente de vientos alrededor del ecuador; las «gemas» son una forma figurada de referirse a elevaciones atmosféricas.

El James Webb revela variaciones en la atmósfera del exoplaneta WASP-17b

Un planeta que recuerda a un malvavisco por su baja densidad y su tamaño desproporcionado mostró una atmósfera más compleja de lo que permiten apreciar los análisis convencionales. Con observaciones del Telescopio Espacial James Webb (JWST), un equipo de astrónomos trazó variaciones en el borde de WASP-17b y describió algunas de sus elevaciones como «gemas» que sobresalen de un anillo.

La comparación es visual y no significa que el planeta contenga piedras preciosas. El hallazgo apunta a estructuras atmosféricas asociadas con diferencias de temperatura y circulación de vientos en un mundo extremadamente caliente, situado a unos 1.300 años luz de la Tierra, según la información publicada por Space.

Un gigante de baja densidad en condiciones extremas

WASP-17b pertenece a la categoría de los llamados «Júpiter calientes», planetas gigantes que orbitan muy cerca de sus estrellas. Su masa equivale a alrededor de 0,8 veces la de Júpiter, pero su anchura alcanza aproximadamente el doble, una combinación que lo hace notablemente inflado y explica la comparación con un «superpuff», o planeta de densidad muy baja.

La proximidad a su estrella también determina el ritmo de su año: WASP-17b completa una vuelta en menos de cuatro días terrestres. Esa distancia lo expone a una intensa radiación estelar y contribuye a sus temperaturas extremas, condiciones que vuelven a su atmósfera muy distinta de la de los planetas rocosos del sistema solar.

El planeta está acoplado por marea a su estrella, de modo que mantiene siempre el mismo lado orientado hacia ella. Así, una cara recibe radiación de manera constante mientras la otra permanece en una noche perpetua. Ese contraste ofrece a los investigadores un escenario para examinar cómo el calor y los vientos redistribuyen energía alrededor del mundo.

Observar semejante contraste desde tan lejos requiere más que detectar la presencia del planeta. Los astrónomos analizan la luz estelar que atraviesa las capas externas de su atmósfera, pues sus cambios aportan pistas sobre la composición y las condiciones físicas del gas que rodea el cuerpo celeste.

Una técnica para dejar de promediar el borde del planeta

El equipo empleó una estrategia denominada «transmission strings» para estudiar a WASP-17b mientras transitaba frente a su estrella. Durante ese paso, la luz estelar atraviesa el contorno atmosférico del planeta. Las variaciones observadas permiten reconstruir cómo se distribuyen sus propiedades en distintos sectores de ese borde.

El método busca superar una limitación de los enfoques habituales: en vez de tratar todo el limbo del planeta como un anillo uniforme, permite estimar distancias diferentes desde el centro hasta el extremo de la atmósfera. Así, ofrece una imagen más detallada de las variaciones locales, en lugar de reducirlas a un promedio general.

La Universidad de Cornell describió el método como una nueva forma de mapear la forma de exoplanetas. En su presentación del trabajo, también destacó una amplia corriente de vientos en bandas alrededor del ecuador de WASP-17b, con velocidades muy elevadas. La nota de Cornell sobre el nuevo método resume ese resultado.

Lili Alderson, de la Universidad de Cornell, explicó que la técnica permite recorrer ese contorno y ubicar dónde aparecen las estructuras que el equipo compara con piedras preciosas. La metáfora resume el avance del análisis: pasar de una descripción global del anillo atmosférico a identificar regiones concretas con características distintas.

La investigación también contó con Hannah Wakeford, de la Universidad de Bristol, quien destacó la complejidad y el carácter caótico de las atmósferas planetarias. En declaraciones recogidas por Space, describió como emocionante que los cálculos permitieran observar una estructura dinámica en un gigante situado a más de 1.000 años luz.

Lo que revelan las «gemas» atmosféricas

El modelado identificó una elevación en la región donde los vientos cálidos alcanzan el ecuador y el lado nocturno de WASP-17b. Según la interpretación del equipo, la atmósfera de la zona más fría se expande, lo que produce una forma que puede representarse como una protuberancia sobre el anillo que rodea al planeta.

Las observaciones también mostraron diferencias de composición química y temperatura entre los lados diurno y nocturno. Esa variación coincide con lo que anticipaban la teoría y los modelos, y ofrece una oportunidad para contrastar predicciones sobre la circulación de calor con señales detectadas en un exoplaneta real.

Alderson señaló que la teoría predice una marcada diferencia de temperatura entre los lados de la mañana y de la tarde, y que WASP-17b encaja con esa tendencia. La coincidencia no constituye una descripción completa de toda la atmósfera, pero sí respalda la idea de que sus condiciones cambian según la ubicación alrededor del planeta.

En ese sentido, las «gemas» no son objetos sólidos ni un indicio de minerales brillantes en el cielo del exoplaneta. Son una manera de representar la estructura inferida a partir de la luz y los modelos, y de comunicar que el contorno atmosférico no tiene necesariamente el mismo radio o las mismas propiedades en toda su extensión.

Un paso para estudiar otros mundos

La aplicación de «transmission strings» constituye una prueba de concepto para analizar atmósferas como objetos con variaciones espaciales, en lugar de resumirlas en una única medida. El método conecta observaciones telescópicas con predicciones sobre cómo la radiación, las temperaturas y los vientos pueden cambiar de una región a otra.

Ese enfoque podría ser relevante para el estudio del catálogo de exoplanetas de la NASA, que supera los 6.000 mundos, aunque la investigación se centró en WASP-17b. Cada planeta presenta condiciones particulares, por lo que la utilidad de la técnica dependerá de las observaciones disponibles y de cómo los equipos puedan aplicar el análisis a otros casos.

Wakeford subrayó que las atmósferas planetarias son complejas y caóticas, mientras que Alderson remarcó el valor de comprobar en observaciones lo que antes podía aparecer solo en ejercicios computacionales. La conclusión del equipo es acotada pero significativa: en este gigante gaseoso, algunos patrones previstos por los modelos encontraron correspondencia en los datos del James Webb.

La investigación apareció en la revista Nature Astronomy, de acuerdo con la nota de Space, que indica que fue publicada el miércoles 14 de octubre. El resultado no supone que los científicos hayan fotografiado gemas reales en otro mundo; muestra cómo un método de observación puede separar detalles atmosféricos que antes quedaban ocultos en un promedio.

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