El Telescopio Espacial James Webb permitió confirmar nubes de silicato de magnesio en la atmósfera diurna del único “Neptuno ultra-caliente” conocido. El hallazgo, con participación de investigadores del CATA en Chile, ayuda a resolver un misterio que acompañaba al exoplaneta desde su descubrimiento en 2020.
No son nubes de agua. Tampoco se parecen demasiado a las que vemos pasar sobre nuestras cabezas.
A cientos de años luz de la Tierra existe un planeta cuya atmósfera contiene nubes formadas por silicato de magnesio, un material similar al vidrio o al cuarzo capaz de sobrevivir bajo condiciones extremas.
El planeta se llama LTT9779b y es, hasta ahora, el único denominado “Neptuno ultra-caliente” conocido.
Fue descubierto en 2020 y desde entonces una característica ha intrigado especialmente a los astrónomos: es extraordinariamente brillante.
LTT9779b refleja cerca del 80% de la luz que recibe de su estrella, mucho más que cualquier otro planeta gigante conocido. Ahora, una investigación con participación del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA) logró explicar qué hay detrás de ese particular espejo cósmico.
Un año que dura apenas 19 horas
Las condiciones de LTT9779b son bastante difíciles de imaginar desde la Tierra.
El planeta tiene aproximadamente el tamaño de Neptuno, pero se encuentra extremadamente cerca de su estrella. Tanto, que completa una órbita en apenas 19 horas.
Su lado diurno supera los 2.200 grados Kelvin, temperaturas capaces de vaporizar incluso minerales refractarios.
Pese a ese calor extremo, el planeta presenta una reflectividad extraordinariamente alta.
Hasta ahora existían dos grandes explicaciones posibles: que su atmósfera tuviera una concentración inusualmente elevada de metales o que estuviera cubierta por nubes capaces de reflejar la radiación de su estrella.
El nuevo estudio consiguió inclinar la balanza.
El James Webb encontró las nubes
La investigación fue publicada en The Astrophysical Journal Letters y utilizó los instrumentos NIRISS y NIRSpec del Telescopio Espacial James Webb.
Los científicos analizaron la luz emitida por LTT9779b desde el espectro visible hasta el infrarrojo. Esto permitió reconstruir con mayor precisión la composición química de su atmósfera.
Los resultados confirmaron la presencia de nubes de silicato de magnesio (Mg₂SiO₄) en el lado diurno.
Estas partículas dispersan eficientemente la luz de la estrella. En vez de absorberla, buena parte vuelve hacia el espacio.
Ahí estaría la explicación para el sorprendente brillo de LTT9779b.
Además, corresponde a la primera detección estadísticamente significativa de nubes en el lado diurno de un exoplaneta de masa neptuniana.
La investigación también miró dentro de su atmósfera
Las nubes no fueron el único descubrimiento.
El equipo detectó monóxido de carbono y dióxido de carbono, además de obtener una primera estimación sobre la abundancia de agua en la atmósfera.
Con esos datos, los investigadores calcularon la relación entre carbono y oxígeno del planeta.
¿Por qué importa?
La composición química funciona como una especie de pista sobre la historia de estos mundos. Permite estudiar cómo pudieron formarse y cómo sus atmósferas evolucionaron bajo condiciones tan extremas.
En LTT9779b, esa relación resultó ser muy superior a la observada en el Sol y comparable con la encontrada en algunos “Júpiteres ultra-calientes”.
Supercomputación hecha desde Chile
Detrás del descubrimiento también hubo una importante cuota de capacidad científica instalada en Chile.
El trabajo fue encabezado por Suman Saha, investigador postdoctoral del CATA durante el desarrollo del estudio, y James Jenkins, investigador principal del centro y académico de la Universidad Diego Portales, junto a científicos internacionales.
Para procesar las observaciones del James Webb utilizaron Geryon-3, el clúster de supercomputación del CATA.
La infraestructura permitió realizar los complejos cálculos necesarios para reconstruir la composición química de la atmósfera a partir de la luz captada por el telescopio.
“Este clúster fue fundamental para llevar a cabo los análisis de gran complejidad computacional realizados en este estudio”, explicó Jenkins.
Una pista para entender otros mundos extremos
El descubrimiento no solamente resuelve el misterio del brillo de LTT9779b.
También entrega información sobre cómo pueden evolucionar las atmósferas de planetas sometidos permanentemente a temperaturas extremas.
Los investigadores esperan ampliar estos estudios a medida que aparezcan nuevas observaciones del James Webb y entren en funcionamiento instrumentos como el Giant Magellan Telescope (GMT) y el Extremely Large Telescope (ELT).
El objetivo será comparar planetas extremos con otros mundos más fríos y determinar si atmósferas hoy completamente diferentes todavía conservan señales de un origen común.
Plano General
Mirar un planeta cubierto por nubes minerales puede parecer una curiosidad situada absurdamente lejos de nosotros. Pero descifrar de qué están hechas esas atmósferas permite reconstruir cómo nacen y evolucionan los mundos, y entender hasta dónde puede llegar la diversidad planetaria fuera de nuestro Sistema Solar.
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