El telescopio James Webb descubre un planeta en el que llueve arena: así es el lejano Wasp-107b

El James Webb no deja de sorprender a los astrónomos de todo el mundo. Ahora, un equipo de científicos europeos ha utilizado observaciones recientes realizadas con el telescopio espacial y ha descubierto que existe un planeta en el que caen motas de arenas en forma de lluvia. Se trata del lejano exoplaneta Wasp-107b.

Este mundo gaseoso, que se encuentra a 200 años luz de distancia, se sitúa en la constelación de Virgo y ya había llamado la atención de los astrónomos por su tamaño. Se trata de un planeta gigante pero muy ligero. Su masa es similar a la de Neptuno pero mucho más grande, casi como Júpiter, lo que hace que el planeta sea bastante "esponjoso" comparado con los gigantes gaseosos de nuestro sistema solar. De hecho, los científicos lo bautizaron como planeta "algodón de azúcar".

El planeta Wasp-107b orbita alrededor de una estrella un poco más fría y menos masiva que el Sol. Este exoplaneta presenta nubes de arena de silicato y lluvia, temperaturas abrasadoras, vientos huracanados y desprende el olor de una cerilla quemada, a dióxido de azufre, según revela el estudio que acaba de publicarse en la revista Nature.

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Según se detalla en la investigación, no hay rastro del gas de efecto invernadero metano, un dato que proporciona a los autores una información esencial sobre la dinámica y la química del planeta. 

En realidad, el planeta fue descubierto en 2017, después de que los astrónomos detectaran un lejanísimo parpadeo de luz procedente de su estrella cada vez que Wasp-107b pasaba por delante de él. "Es como una mosca delante de una farola, dice Leen Decin, del Instituto Católico (KU) de Lovaina y primer autor de la investigación, en declaraciones a The Guardian. 

"Es un gran objetivo porque es muy esponjoso. Es uno de los planetas más esponjosos que existen y es de ellos de los que podemos obtener estas grandes señales cuando miramos su atmósfera", explica por su parte Joanna Barstow, científica de la Open University, al diario británico.

"Hemos estado trabajando en predicciones durante los últimos 10 años, pero nada nos ha preparado para lo que realmente estamos viendo, tanto para lo que estamos descubriendo como para lo que estamos descubriendo como para la calidad de los datos. Ha sido realmente emocionante", remacha.

Dióxido de azufre 

La extraordinaria esponjosidad de Wasp-107b permitió al equipo observar su atmósfera y desentrañar su compleja composición química (las características espectrales son mucho más prominentes en una atmósfera menos densa que en una más compacta). El hallazgo del dióxido de azufre fue una sorpresa, dado que los modelos previos al estudio habían predicho que no habría.

Pero, aunque su estrella anfitriona emite una fracción relativamente pequeña de fotones de alta energía, la naturaleza esponjosa del planeta permite que estos fotones lleguen a las profundidades de la atmósfera y produzcan las reacciones químicas necesarias para generar SO₂.

Representación artística de Wasp-107b y su estrella madre.

Además, el equipo ha observado que tanto las características espectrales del dióxido de azufre como las del vapor de agua están significativamente disminuidas en comparación con lo que serían en un escenario sin nubes.

Respecto a las nubes, el equipo ha identificado su composición química, y ha detectado pequeñas partículas de silicato, un elemento primario de la arena.

En los planetas gaseosos que alcanzan temperaturas en torno a los 1.000 grados centígrados, las partículas de silicato pueden congelarse y formar nubes, pero en Wasp-107b, con una temperatura de unos 500 grados Celsius en la atmósfera exterior, los modelos tradicionales predecían que estas nubes se formarían a más profundidad en la atmósfera, donde las temperaturas son muchísimo más altas.

¿Y la lluvia?

Pero las nubes de arena en lo alto de la atmósfera producen lluvia. ¿Cómo es posible que estas nubes de arena existan a gran altitud y sigan perdurando?

Según uno de los autores principales, Michiel Min, del Instituto Holandés de Investigación Espacial (SRON, Paises Bajos), que se vean "estas nubes de arena a gran altura en la atmósfera debe significar que las gotas de lluvia de arena se evaporan en capas más profundas, muy calientes, y el vapor de silicato resultante se desplaza eficazmente de nuevo hacia arriba, donde se recondensa para formar nubes de silicato una vez más. Esto es muy similar al ciclo del vapor de agua y las nubes en nuestra Tierra, pero con gotas hechas de arena".

Este continuo ciclo de sublimación y condensación a través del transporte vertical es responsable de la presencia duradera de nubes de arena en la atmósfera de Wasp-107b, concluye el estudio.

La investigación no solo arroja luz sobre el exótico mundo de Wasp-107b, sino que también amplía los límites de nuestra comprensión de las atmósferas exoplanetarias, al revelar la intrincada interacción de las sustancias químicas y las condiciones climáticas en estos lejanos mundos.