Los astrónomos han observado a un objeto de masa planetaria que viaja libremente en el espacio, sin una estrella que lo ancore (como un planeta errante), a una velocidad vertiginosa y emitiendo destellos de luz que varían de manera misteriosa.
Webb de la NASA revela la compleja atmósfera de un superjúpiter que viaja libremente
Con ayuda del Telescopio Espacial James Webb (JWST), se ha logrado identificar a SIMP 0136, un cuerpo de masa planetaria que ha desconcertado a los astrónomos durante años. Situado a tan solo 20 años luz de la Tierra, en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, este objeto con una masa 13 veces mayor que la de Júpiter no encaja del todo en la categoría de exoplaneta, pero tampoco es una estrella. Podría tratarse de una enana marrón, un tipo de «estrella fallida», pero lo que lo hace especial es su brillo cambiante.
En un estudio publicado recientemente en la revista The Astrophysical Journal Letters, revelan una atmósfera tridimensional de una complejidad asombrosa, mucho más allá de lo que las nubes por sí solas podrían explicar. Aunque SIMP 0136 ya había sido observado con telescopios terrestres y espaciales como el Hubble y el Spitzer, el James Webb nos ha mostrado a este objeto con un detalle sin precedentes. El equipo pudo detectar variaciones en las capas de nubes, la temperatura y la química del carbono que anteriormente estaban ocultas a la vista.
Con base a estudios previos ya se sabía que su brillo variaba y sospechaban que capas de nubes irregulares, que aparecían y desaparecían al rotar, eran parte de la causa. Pero también había otras posibilidades en juego: variaciones de temperatura, reacciones químicas o incluso actividad auroral.
Para resolver el misterio, se utilizó los instrumentos NIRSpec y MIRI a bordo del James Webb de medir cambios precisos en el brillo a lo largo de un amplio rango de longitudes de onda infrarrojas. El resultado fue un conjunto de curvas de luz detalladas, cada una mostrando cómo cambiaba el brillo en una longitud de onda específica mientras SIMP 0136 giraba.
«Fue increíble ver cómo cambiaba el espectro completo de este objeto en cuestión de minutos», dijo en un comunicado la investigadora principal Johanna Vos, del Trinity College de Dublín. «Hasta ahora, solo teníamos una pequeña porción del espectro del infrarrojo cercano del Hubble y unas pocas mediciones de brillo del Spitzer».
Los hallazgos mostraron que no había un solo patrón de variación, sino varios. Algunas longitudes de onda se volvían más brillantes mientras otras se atenuaban o permanecían estables. Para entender qué estaba ocurriendo, los investigadores recurrieron a modelos atmosféricos que indicaban de qué profundidades en la atmósfera provenía cada longitud de onda.
«Imagínese observar la Tierra desde lejos. Si mirara cada color por separado, vería diferentes patrones que le dirían algo sobre su superficie y atmósfera, incluso si no pudiera distinguir las características individuales», explicó el coautor Philip Muirhead, también de la Universidad de Boston. «El azul aumentaría a medida que los océanos giraran para aparecer a la vista. Los cambios en el marrón y el verde le dirían algo sobre el suelo y la vegetación».
Primero, las nubes: en las capas más profundas, nubes fragmentadas de partículas de hierro podrían estar causando cambios en el brillo, mientras que, en altitudes más altas, nubes de granos diminutos de silicatos también mostraban irregularidades. Segundo, la temperatura: en las capas superiores, lejos de las nubes, «puntos calientes» parecían influir en las variaciones. Y tercero, la química: algunas curvas de luz no podían explicarse por nubes ni temperatura, sino por cambios en la composición atmosférica, como bolsas de monóxido de carbono y dióxido de carbono entrando y saliendo de la vista, o reacciones químicas que alteraban la atmósfera con el tiempo.
Estos descubrimientos no solo amplían nuestro entendimiento de los gigantes gaseosos, sino que también preparan el terreno para futuros proyectos como el Telescopio Espacial Nancy Grace Roman, que en 2027 comenzará a capturar imágenes directas de exoplanetas.