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James Webb observa un exoplaneta extremadamente caliente con vientos de 5.000 mph

Los astrónomos que utilizan el telescopio espacial James Webb han modelado el clima en un exoplaneta distante, revelando vientos que azotan el planeta a velocidades de 5,000 millas por hora.

Los investigadores observaron el exoplaneta WASP-43 b, ubicado a 280 años luz de distancia. Es un tipo de exoplaneta llamado Júpiter caliente que tiene un tamaño y una masa similares a Júpiter, pero orbita mucho más cerca de su estrella a solo 1,3 millones de millas de distancia, mucho más cerca que Mercurio del Sol. Está tan cerca de su estrella que la gravedad lo mantiene en su lugar, con un lado siempre mirando hacia la estrella y el otro siempre mirando hacia el espacio, de modo que un lado (llamado lado diurno) está ardiendo y el otro lado (llamado lado nocturno) es mucho más frío. Esta diferencia de temperatura crea vientos épicos que azotan el ecuador del planeta.

El concepto de este artista muestra cómo podría ser el exoplaneta gigante gaseoso WASP-43 b. WASP-43 b es un planeta del tamaño de Júpiter que gira alrededor de una estrella a unos 280 años luz de distancia, en la constelación de Sextans. El planeta orbita a una distancia de aproximadamente 1,3 millones de millas (0,014 unidades astronómicas, o UA), completando un circuito en aproximadamente 19,5 horas. Debido a que está tan cerca de su estrella, WASP-43 b probablemente esté bloqueado por las mareas: su velocidad de rotación y período orbital son los mismos, de modo que un lado mira hacia la estrella en todo momento.
El concepto de este artista muestra cómo podría ser el exoplaneta gigante gaseoso WASP-43 b. WASP-43 b es un planeta del tamaño de Júpiter que gira alrededor de una estrella a unos 280 años luz de distancia en la constelación de Sextans. NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

«Con el Hubble, pudimos ver claramente que hay vapor de agua en el lado diurno. Tanto el Hubble como el Spitzer sugirieron que podría haber nubes en el lado nocturno», explicó el autor principal de la investigación, Taylor Bell, del Instituto de Investigación Ambiental del Área de la Bahía, en un comunicado. «Pero necesitábamos mediciones más precisas de Webb para comenzar a mapear realmente la temperatura, la cobertura de nubes, los vientos y la composición atmosférica más detallada alrededor del planeta».

Los investigadores utilizaron el instrumento MIRI de Webb para observar las diferentes temperaturas en todo el planeta, que promedian 2.300 grados Fahrenheit (1.250 grados Celsius) en el lado diurno en comparación con 1.100 grados Fahrenheit (600 grados Celsius) en el lado nocturno. «El hecho de que podamos mapear la temperatura de esta manera es un verdadero testimonio de la sensibilidad y estabilidad de Webb», dijo Michael Roman, coautor de la Universidad de Leicester en el Reino Unido.

Los investigadores también pudieron usar los datos para medir el vapor de agua y el metano en todo el planeta, lo que les ayuda a aprender sobre las posiciones y el grosor de las nubes en la atmósfera. Aunque los investigadores vieron vapor de agua tanto en el lado diurno como en el nocturno del planeta, sorprendentemente, no vieron metano.

«El hecho de que no veamos metano nos dice que WASP-43 b debe tener velocidades de viento que alcancen algo así como 5.000 millas por hora», dijo la coautora Joanna Barstow, de la Universidad Abierta en el Reino Unido. «Si los vientos mueven el gas del lado diurno al lado nocturno y viceversa lo suficientemente rápido, no hay tiempo suficiente para que las reacciones químicas esperadas produzcan cantidades detectables de metano en el lado nocturno».

La investigación se publica en Nature Astronomy.

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Diego Bastarrica
Diego Bastarrica es periodista y docente de la Universidad Diego Portales de Chile. Especialista en redes sociales…
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Al igual que Kepler-10 b, ilustrado arriba, el exoplaneta HD 63433 d es un planeta pequeño y rocoso en una órbita estrecha de su estrella. HD 63433 d es el exoplaneta más pequeño confirmado de menos de 500 millones de años. NASA/Ames/JPL-Caltech/T. Pyle
El TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA descubrió que el planeta HD 63433 d tiene aproximadamente el tamaño de la Tierra con 1,1 veces el diámetro de nuestro planeta, y que la estrella que orbita es similar a nuestro sol, con el 91% del tamaño del sol y el 99% de su masa. Pero lo que hace que este exoplaneta sea tan diferente de la Tierra es su órbita, que está extremadamente cerca de su estrella. Completa una órbita de su estrella en solo 4,2 días, lo que la hace ocho veces más cerca de su estrella que Mercurio del Sol.

Al estar tan cerca, tiene temperaturas superficiales tremendamente altas que pueden alcanzar hasta 2.294 grados Fahrenheit (1.257 grados Celsius) en el lado que mira hacia la estrella. Esto es tan caliente que probablemente haya quemado cualquier atmósfera que pudiera haberse formado. De hecho, todo el lado que mira hacia el sol, llamado lado diurno, podría ser un "hemisferio de lava".

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El Hubble observó el planeta WASP-121 b, un planeta extremo que está tan cerca de su estrella que un año allí dura solo 30 horas. Las temperaturas de su superficie superan los 3.000 grados Kelvin, o 5.000 grados Fahrenheit, lo que los investigadores predicen que provocaría algunos fenómenos meteorológicos salvajes. Al tratarse de un planeta tan extremo, WASP-121 b es bien conocido y ha sido observado por el Hubble varias veces a lo largo de los años, a partir de 2016.
Esta es una impresión artística del exoplaneta WASP 121-b, también conocido como Tylos. El exoplaneta orbita peligrosamente cerca de su estrella anfitriona a aproximadamente el 2,6% de la distancia entre la Tierra y el Sol, lo que lo coloca a punto de ser destrozado por las fuerzas de marea de su estrella anfitriona. Las poderosas fuerzas gravitacionales han alterado la forma del planeta. NASA, ESA, Q. Changeat et al., M. Zamani (ESA/Hubble)
En total, los investigadores combinaron cuatro conjuntos de observaciones que se realizaron con el Hubble, procesando cada una para obtener una imagen de cómo cambió el planeta a lo largo de los años. "Nuestro conjunto de datos representa una cantidad significativa de tiempo de observación para un solo planeta y actualmente es el único conjunto consistente de tales observaciones repetidas", dijo el investigador Quentin Changeat del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en un comunicado.

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La imagen fue tomada con el instrumento NIRCam de Webb y muestra los anillos con aún más detalle que una imagen anterior de Urano de Webb, que se publicó a principios de este año.
Esta imagen de Urano tomada por NIRCam (Cámara de Infrarrojo Cercano) en el Telescopio Espacial James Webb de la NASA muestra el planeta y sus anillos con una nueva claridad. La imagen de Webb captura exquisitamente el casquete polar norte estacional de Urano, incluido el casquete interior blanco brillante y el carril oscuro en la parte inferior del casquete polar. Los tenues anillos interior y exterior de Urano también son visibles en esta imagen, incluido el escurridizo anillo Zeta, el anillo extremadamente débil y difuso más cercano al planeta. NASA, ESA, CSA, STScI
Esta nueva vista de Urano agrega una longitud de onda adicional a la imagen anterior, lo que ayuda a mostrar aún más de los anillos, incluido el anillo Zeta, que rara vez se ve, que es un anillo muy débil de material cerca de la superficie del planeta, a solo unos cientos de kilómetros por encima de las nubes. La imagen también muestra varias de las 27 lunas del planeta, algunas de las cuales se encuentran fuera de los anillos y otras incluso dentro de los anillos.

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