 |
La troballa, publicada en la revista Science i realitzada amb el telescopi James Webb (JWST), aporta una de les imatges més detallades fins ara de com funcionen les atmosferes dels exoplanetes gegants. I, a més, ajuda a resoldre un vell debat de l'astronomia moderna: de què estan fetes realment les boires (hazes) i núvols que envolten estos mons?
Un «Júpiter calent» amb dues cares
El protagonista de l'estudi és WASP-94A b, un «Júpiter calent»: un planeta gasós semblant a Júpiter, però orbitant extremadament prop de la seua estrela. Eixa proximitat fa que un any allí dure tot just uns dies terrestres i que el planeta estiga acoblat de marea, és a dir, mostrant sempre la mateixa cara al seu sol.
Com ocorre amb la Lluna respecte a la Terra, un hemisferi roman eternament il·luminat i l'altre en foscor constant. Entre tots dos, hi ha una franja de transició, anomenada «terminador», on els astrònoms poden estudiar l'atmosfera observant com la llum de l'estrela travessa les seues capes gasoses durant un trànsit planetari.
I fou precisament allà on va aparéixer la sorpresa.
Les observacions del JWST van revelar una diferència molt clara entre el costat matutí i el vespertí del planeta. En la regió on amaneix, predominen núvols densos que amorteixen els senyals espectrals del vapor d'aigua. En canvi, a la zona on es fa de nit, l'atmosfera apareix molt més neta i transparent.
El cicle meteorològic més extrem imaginable
L'explicació apunta a un autèntic cicle meteorològic extraterrestre. Els investigadors creuen que els núvols es formen a les regions relativament més fredes del planeta, probablement mitjançant la condensació de minerals i compostos exòtics presents a l'atmosfera. Després, els potents vents atmosfèrics transporten estes partícules cap a zones més calentes, on acaben evaporant-se.
A la Terra, els núvols estan formats per aigua líquida o cristalls de gel. Però en estos mons abrasadors, podrien existir núvols de silicats o minerals vaporitzats. Les diferències térmiques entre els dos costats del planeta poden superar els 280 graus centígrads, suficients perquè els aerosols apareguen i desapareguen contínuament mentre circulen al voltant del globus.
Les noves dades del JWST suggereixen, a més, que la distribució dels núvols no és uniforme ni estable. Les observacions indiquen una atmosfera extremadament dinàmica, dominada per corrents capaços de redistribuir calor i materials a velocitats enormes.
En este escenari, els models atmosfèrics apunten a vents supersònics que recorrerien el planeta transportant partícules condensades des de l'hemisferi nocturn i les regions matutines cap a zones progressivament més calentes.
Un vell dilema resolt?
La troballa és important perquè durant anys van existir dos hipòtesis principals per a explicar els aerosols dels Júpiter calents. Mentres que una defensava que eren núvols originats per condensació, l'altra proposava boires fotoquímiques, creades per la intensa radiació estel·lar, similars a les de Tità, la lluna de Saturn, o al smog terrestre.
Les noves observacions afavoreixen clarament la primera explicació: almenys en este tipus de planetes, els núvols semblen comportar-se com a sistemes meteorològics dinàmics governats per la temperatura i la circulació atmosfèrica.
El problema de les atmosferes «ocultes»
Encara que els núvols fan estos mons més fascinants, també representen un gran desafiament científic.
Per a estudiar un exoplaneta, els astrònoms analitzen com certs gasos absorbeixen longituds d'ona específiques de la llum. Eixe patró permet identificar molècules com ara aigua, diòxid de carboni o metà. Però els núvols i les boires poden ocultar part d'este senyal i distorsionar les mesures.
En alguns casos, un planeta pot paréixer pobre en aigua simplement perquè els núvols bloquegen l'observació. De fet, estudis anteriors ja havien mostrat que molts Júpiter calents formen un continu que va des d'atmosferes completament aclarides fins a unes altres molt cobertes per núvols.
Ara sabem una cosa encara més complexa: un mateix planeta pot tindre regions simultàniament ennuvolades i aclarides.
Això obliga a reinterpretar part de les dades obtingudes durant més d'una dècada amb telescopis com l'Hubble i a desenvolupar models atmosfèrics tridimensionals molt més sofisticats.
Més prop d'entendre altres mons
El JWST està inaugurant una nova etapa en l'exploració d'exoplanetes. Ja no n'hi ha prou de detectar la seua existència: ara comencem a estudiar la seua meteorologia, els seus cicles atmosfèrics i la seua química amb un detall impensable fa tot just uns anys.
WASP-94A b s'ha convertit en un dels millors exemples d'esta nova astronomia atmosfèrica. Els seus «matins» coberts de núvols i les seues «vesprades» aclarides mostren que fins i tot els mons més extrems posseïxen dinàmiques complexes, canviants i sorprenentment semblants, en certs aspectes, a fenòmens meteorològics familiars a la Terra.
Comprendre com es formen estos núvols exòtics també serà fonamental per a interpretar planetes més xicotets i potencialment habitables. Després de tot, l'atmosfera és la gran intermediària entre la superficie d'un món i l'espai.
Per primera vegada, comencem a observar com canvia el temps… en planetes situats a centenars d'anys llum de distància.
Carlos Vázquez Monzón, Professor Ajudant Doctor, especialitzat en Astrofísica i Astrodinàmica, Universitat Loyola Andalusia
Este article fou publicat originalment en The Conversation. Llegiu l' original.
* Ho pots llegir pequé som Creative Commons