Los astrónomos han observado por primera vez diferencias claras entre las regiones del amanecer y del anochecer en la atmósfera de un exoplaneta gigante fuera del Sistema Solar. La detección, realizada con el telescopio espacial James Webb, involucra a WASP-121 b, un Júpiter ultracaliente con temperaturas extremas.
El planeta está tan cerca de su estrella que la rotación está sincronizada con la órbita, lo que mantiene un hemisferio permanentemente frente a la estrella, calentado a unos 2.500°C, mientras que el lado nocturno permanece alrededor de 1.775°C más frío. Esta configuración crea zonas de transición marcadas llamadas terminadores.
Variaciones confirmadas entre terminadores
Las observaciones revelaron una asimetría en la absorción de luz infrarroja durante el tránsito del planeta. El terminador de la tarde (anochecer) absorbe más luz que el terminador de la mañana (amanecer), lo que indica diferentes temperaturas y composiciones químicas.
Los fuertes vientos transportan el calor del lado diurno al nocturno, calentando más la región por la tarde. A medida que aumenta la temperatura, esta zona se expande, lo que expande la sección transversal del planeta y cambia la forma en que filtra la luz de la estrella.
Los datos del instrumento NIRSpec de James Webb también mostraron un aumento en la señal de monóxido de carbono al anochecer, un efecto atribuido a la temperatura, y una reducción real en la cantidad de vapor de agua, que se disocia a altas temperaturas.
Lado diurno y nocturno de un planeta extremo
WASP-121 b tiene temperaturas promedio de aproximadamente 2.770 Kelvin (casi 2.500 °C) en el lado diurno y 1.000 Kelvin (aproximadamente 725 °C) en el lado nocturno. Durante el tránsito, la rotación del planeta de aproximadamente 30 grados permite mapear con precisión diferentes longitudes de la atmósfera.
Esta técnica aprovecha la variación temporal de la señal luminosa filtrada por la atmósfera, convirtiendo el tiempo en posición longitudinal. Los investigadores evitaron el promedio habitual de todo el tráfico y permitieron variación temporal, obteniendo un mejor ajuste estadístico a los datos.
Límites de los modelos atmosféricos actuales
Los modelos simulados confirmaron el efecto de la variación de temperatura, pero la señal observada fue mayor de lo previsto. Los científicos sospechan la presencia de nubes de silicato en el terminador matutino, que bloquean la radiación infrarroja y simulan temperaturas más bajas.
Este tipo de observación expone lagunas en los modelos actuales, que todavía tienen dificultades para incorporar las nubes de manera realista. Los ajustes preliminares han mejorado el acuerdo, pero se necesitarán modelos más sofisticados.
Camino para futuros estudios
El método allana el camino para mapear la estructura longitudinal de otros Júpiter ultracalientes. Los investigadores ya han identificado objetivos adicionales con un rango de temperatura y velocidad de rotación adecuados para repetir el análisis.
El estudio fue dirigido por Cyril Gapp, candidato a doctorado en el Instituto Max Planck de Astronomía, en Alemania, y publicado este miércoles (6/10) en la revistaNaturaleza Astronomía.
