El telescopio espacial James Webb acaba de afinar el retrato de uno de los mundos más extremos que conocemos fuera del Sistema Solar. Se llama WASP-121 b, está abrasado por su estrella y no tiene nada que ver con un planeta tranquilo. Allí, hablar del tiempo no significa mirar si mañana hará sol, sino entender cómo se mueve una atmósfera capaz de romper moléculas de agua y transportar calor de un lado al otro del planeta.
La imagen es casi difícil de imaginar. Estudios anteriores ya habían apuntado a nubes metálicas y a una posible lluvia de materiales relacionados con rubíes y zafiros en su lado nocturno. Ahora, el nuevo trabajo no confirma que el Webb haya visto caer gemas, pero sí revela algo igual de importante para los astrónomos. El amanecer y el atardecer de WASP-121 b no se comportan igual. Y eso cambia mucho el mapa de su clima.
Un planeta pegado a su estrella
WASP-121 b pertenece al grupo de los llamados Júpiter ultracalientes. Son gigantes gaseosos que orbitan tan cerca de su estrella que un año allí dura unas 30 horas. En la práctica, el planeta está tan pegado a su sol que siempre enseña la misma cara, como hace la Luna con la Tierra.
Ese bloqueo crea dos mundos dentro de uno. La cara diurna alcanza casi 2500 grados Celsius, mientras que la nocturna baja hasta unos 725 grados Celsius. Sigue siendo un horno, claro, pero la diferencia es tan grande que empuja vientos violentos alrededor del planeta. No es poca cosa.
Un mundo deformado
La cercanía a la estrella también ha cambiado su forma. La gravedad tira de WASP-121 b con tanta fuerza que el planeta no sería una esfera perfecta, sino algo más parecido a un balón de fútbol americano. NASA ya había explicado que está al borde de ser desgarrado por las fuerzas de marea de su estrella.
Además, observaciones del Hubble detectaron magnesio y hierro escapando de su atmósfera. Eso ayuda a entender por qué los científicos lo usan como laboratorio natural. Es un planeta imposible para la vida tal como la conocemos, pero muy útil para estudiar qué ocurre cuando una atmósfera está llevada al límite.
Lo que vio el James Webb
El nuevo estudio se centró en la luz de la estrella cuando WASP-121 b pasaba por delante de ella. Parte de esa luz cruzó la atmósfera del planeta antes de llegar al telescopio. Al analizar cómo cambiaba esa luz, los investigadores pudieron leer pistas químicas y térmicas de sus capas exteriores.
Cyril Gapp, investigador del Instituto Max Planck de Astronomía y autor principal del trabajo, lo resumió así. El Webb permite “sondear su atmósfera longitud por longitud”. Dicho de forma sencilla, el telescopio no solo mira el planeta como un punto lejano, sino que permite distinguir pequeñas diferencias entre zonas que antes quedaban mezcladas.
Amanecer y atardecer no son iguales
La clave está en los terminadores, las franjas que separan el día y la noche. En la Tierra serían como las zonas de amanecer y atardecer. En WASP-121 b, el James Webb ha detectado que esas dos regiones no absorben la luz igual, lo que apunta a diferencias reales de temperatura y composición.
El lado del atardecer parece más caliente que el del amanecer. La explicación más probable es que los vientos arrastran calor desde la cara diurna hacia la nocturna siguiendo la rotación del planeta. Así, la región vespertina se infla más, absorbe más luz y deja una señal distinta en los datos.
La pista del agua
Los instrumentos del Webb también encontraron cambios en señales asociadas al monóxido de carbono y al vapor de agua. El monóxido de carbono aumenta en apariencia, aunque el equipo lo interpreta sobre todo como un efecto de temperatura. Con el agua ocurre algo más llamativo.
En la zona más caliente, las temperaturas son tan altas que pueden romper moléculas de agua en sus componentes. Luego, en regiones más frías, esos átomos pueden volver a combinarse. No es el ciclo del agua que conocemos, con nubes, lluvia y charcos. Es una versión alienígena, mucho más extrema y mucho más difícil de medir.
Rubíes, zafiros y nubes metálicas
La parte más llamativa de WASP-121 b viene de trabajos anteriores con Hubble. En ellos, los astrónomos propusieron que en el lado nocturno pueden formarse nubes de metales como hierro, magnesio, cromo y vanadio. También señalaron que aluminio y titanio podrían condensarse más abajo, en capas que los telescopios no ven directamente.
Ahí aparece la famosa lluvia de rubíes y zafiros. El aluminio puede combinarse con oxígeno y formar corindón, el mineral que en la Tierra reconocemos como rubí o zafiro cuando contiene ciertas impurezas. Conviene decirlo con cuidado. No hablamos de joyas cayendo del cielo como en una película, sino de química mineral en una atmósfera imposible.
Por qué importa este infierno
¿De qué sirve estudiar un planeta así si nunca podremos visitarlo? Sirve para probar hasta dónde llegan las leyes de la física en mundos que no existen en nuestro vecindario. También ayuda a mejorar los modelos que luego se usan para estudiar planetas menos extremos, incluidos algunos que podrían tener climas más estables.
El propio equipo advierte que todavía hacen falta modelos más sofisticados para confirmar con seguridad el papel de ciertas nubes minerales en la zona más fría. Pero el salto es claro. El Webb ha permitido observar diferencias atmosféricas que antes estaban en cálculos teóricos y que ahora empiezan a verse en los datos. El reloj de la astronomía avanza rápido, y esta vez ha mirado el tiempo de un mundo infernal.
El estudio completo ha sido publicado en Nature Astronomy.
