Webb detecta un planeta con arena en suspensión a solo 40 años luz de la Tierra
Los investigadores que observan con el Telescopio
Espacial James Webb de la NASA han identificado características de nubes de
silicato en la atmósfera de un planeta distante. La atmósfera está en constante
ascenso, mezclándose y moviéndose durante su día de 22 horas, trayendo material
más caliente hacia arriba y empujando material más frío hacia abajo. Los
cambios de brillo resultantes son tan dramáticos que es el objeto de masa planetaria
más variable conocido hasta la fecha. El equipo, dirigido por Brittany Miles de
la Universidad de Arizona, también realizó detecciones extraordinariamente
claras de agua, metano y monóxido de carbono con los datos de Webb, y encontró
evidencia de dióxido de carbono. Este es el mayor número de moléculas jamás
identificadas todas a la vez en un planeta fuera de nuestro sistema solar.
Catalogado como VHS 1256 b, el planeta está a unos
40 años luz de distancia y orbita no una, sino dos estrellas durante un período
de 10.000 años. “VHS 1256 b está aproximadamente cuatro veces más lejos de sus
estrellas que Plutón de nuestro Sol, lo que lo convierte en un gran objetivo
para Webb”, dijo Miles. “Eso significa que la luz del planeta no se mezcla con
la luz de sus estrellas”. Más arriba en su atmósfera, donde las nubes de
silicato se agitan, las temperaturas alcanzan los abrasadores 1.500 grados
Fahrenheit (830 grados Celsius).
Dentro de esas nubes, Webb detectó granos de polvo
de silicato tanto más grandes como más pequeños, que se muestran en un
espectro. "Los granos de silicato más finos en su atmósfera pueden
parecerse más a partículas diminutas en el humo", señaló la coautora Beth
Biller de la Universidad de Edimburgo en Escocia. "Los granos más grandes
podrían parecerse más a partículas de arena muy calientes y muy pequeñas".
VHS 1256 b tiene baja gravedad en comparación con
las enanas marrones más masivas, lo que significa que sus nubes de silicato
pueden aparecer y permanecer más altas en su atmósfera, donde Webb puede
detectarlas. Otra razón por la que sus cielos son tan turbulentos es la edad
del planeta. En términos astronómicos, es bastante joven. Solo han pasado 150
millones de años desde que se formó, y seguirá cambiando y enfriándose durante
miles de millones de años.
En muchos sentidos, el equipo considera que estos
hallazgos son las primeras "monedas" extraídas de un espectro que los
investigadores ven como un cofre del tesoro de datos. En muchos sentidos, solo
han comenzado a identificar su contenido. "Hemos identificado silicatos,
pero comprender mejor qué tamaños de grano y formas coinciden con tipos
específicos de nubes requerirá mucho trabajo adicional", dijo Miles.
"Esta no es la última palabra en este planeta, es el comienzo de un
esfuerzo de modelado a gran escala para adaptarse a los datos complejos de
Webb".
Aunque todas las características que observó el
equipo han sido detectadas en otros planetas en otras partes de la Vía Láctea
por otros telescopios, otros equipos de investigación generalmente
identificaron solo una a la vez. “Ningún otro telescopio ha identificado tantas
características a la vez para un solo objetivo”, dijo el coautor Andrew Skemer
de la Universidad de California en Santa Cruz. "Estamos viendo muchas
moléculas en un solo espectro de Webb que detallan los sistemas dinámicos de
nubes y clima del planeta".
El equipo llegó a estas conclusiones analizando
datos conocidos como espectros recopilados por dos instrumentos a bordo de
Webb, el espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec) y el instrumento de
infrarrojo medio (MIRI). Dado que el planeta orbita a una distancia tan grande
de sus estrellas, los investigadores pudieron observarlo directamente, en lugar
de usar la técnica de tránsito o un coronógrafo para tomar estos datos.
Habrá mucho más que aprender sobre VHS 1256 b en los
próximos meses y años a medida que este equipo, y otros, continúen analizando
los datos infrarrojos de alta resolución de Webb. “Hay un gran retorno en una
cantidad muy modesta de tiempo de telescopio”, agregó Biller. "Con solo
unas pocas horas de observaciones, tenemos lo que parece un potencial
interminable para descubrimientos adicionales".
¿Qué podría ser de este planeta dentro de miles de
millones de años? Dado que está tan lejos de sus estrellas, se volverá más frío
con el tiempo y sus cielos pueden pasar de nublados a despejados.
Los investigadores observaron VHS 1256 b como parte
del programa Early Release Science de Webb, que está diseñado para ayudar a
transformar la capacidad de la comunidad astronómica para caracterizar los
planetas y los discos donde se forman.
El artículo del equipo, titulado "El programa
científico de publicación anticipada de JWST para observaciones directas de
sistemas exoplanetarios II: un espectro de 1 a 20 micras del compañero de masa
planetaria VHS 1256-1257 b", se publicará en The Astrophysical Journal
Letters el 22 de marzo. .
El telescopio espacial James Webb es el principal
observatorio de ciencia espacial del mundo. Webb resolverá misterios en nuestro
sistema solar, mirará más allá de mundos distantes alrededor de otras estrellas
y explorará las misteriosas estructuras y orígenes de nuestro universo y
nuestro lugar en él. Webb es un programa internacional liderado por la NASA con
sus socios, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la Agencia Espacial Canadiense.
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