Un equipo internacional de astrónomos demostró con el telescopio espacial James Webb que la atmósfera del exoplaneta gigante WASP-17b no forma un círculo perfecto: el borde donde el día se convierte en tarde se extiende unas 1.8 veces más lejos hacia el espacio que el lado de la mañana y es alrededor de 660 °C más caliente. Es la primera vez que se sigue la atmósfera de un planeta fuera del Sistema Solar tanto de este a oeste como del ecuador a los polos.
El estudio, publicado en la revista Nature Astronomy, fue encabezado por Lili Alderson, investigadora posdoctoral del Departamento de Astronomía de la Universidad de Cornell, junto con Hannah Wakeford y David Grant, de la Universidad de Bristol, creadores del método conocido como «cuerdas de transmisión».
Un gigante inflado y muy cercano a su estrella
WASP-17b es un gigante gaseoso situado a unos 1,300 años luz de la Tierra, de acuerdo con la Universidad de Bristol. Es casi el doble de ancho que Júpiter, pero tiene apenas la mitad de su masa, y completa una vuelta alrededor de su estrella cada 3.7 días. Su atmósfera, inusualmente inflada, ronda los 1,500 °C.
Cuando un planeta pasa frente a su estrella, una pequeña parte de la luz atraviesa el delgado anillo de atmósfera de su contorno, y cada gas absorbe colores específicos. Hasta ahora, los astrónomos solían promediar ese anillo como si fuera un círculo. El equipo, en cambio, ajustó la silueta del planeta como una forma libre con un programa llamado Harmonica, desarrollado por Grant y Wakeford.
Webb observó el tránsito de WASP-17b en marzo de 2023 con tres instrumentos, desde el visible cercano hasta el infrarrojo medio. Ajustar cada banda de longitud de onda tomó cerca de dos semanas en 40 núcleos de cómputo, y el análisis abarcó 24 bandas.
Mañana a 590 °C, tarde a 1,250 °C
El planeta siempre muestra la misma cara a su estrella, y vientos muy intensos en el ecuador arrastran calor del lado diurno hacia el nocturno. Por eso el borde de la tarde resultó mucho más caliente: alrededor de 1,250 °C, frente a unos 590 °C en el borde de la mañana. El artículo científico cifra la diferencia en aproximadamente 650 kelvin.
Como el gas caliente se expande, la atmósfera vespertina llega más alto. Alrededor del contorno, el tamaño aparente del planeta varía entre 0.9% y 1.6% de su radio, es decir, entre 1,200 y 2,100 kilómetros. Esa brecha es mayor que la medida en otros tres planetas calientes estudiados antes, donde iba de unos 100 a 280 °C.
«Esta es una prueba de concepto de que los planetas son, de hecho, objetos en 3D», dijo Alderson. «Pasar de los ejercicios computacionales a verlo en la realidad es otra cosa».
Agua y CO₂ uniformes; nubes, aún en duda
El equipo también midió el vapor de agua y el dióxido de carbono en cada ángulo del contorno, y ambos resultaron distribuidos de manera uniforme, tal como predecían los modelos de circulación global. Las nubes fueron más difíciles de precisar: el rango de temperaturas del planeta cruza el punto en el que las nubes de silicatos darían paso a nubes de sales, por lo que podría haber distintos tipos en diferentes regiones.
Wakeford señaló que lo más sorprendente fue la falta de sorpresas: el planeta se comportó como indicaban las predicciones, pese a que gira alrededor de su estrella en sentido contrario, señal de que algo «bastante catastrófico» lo sacó de alineación en el pasado.
Los autores reconocen límites: asumieron que los hemisferios norte y sur son simétricos, y un indicio de más metano hacia los polos todavía no es concluyente. Ya está aprobada una nueva ronda de observaciones de Webb en el infrarrojo medio para estudiar las nubes, y el equipo aplicó una versión simplificada de la técnica a otro júpiter caliente, HD 209458b. La meta, según Wakeford, es llegar a seguir tormentas individuales en otros mundos.
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