James Webb descubre un exoplaneta que desprende una cola de helio

Observaciones con el telescopio espacial James Webb han revelado un mundo extraño, que subvierte las expectativas de química atmosférica y además presenta con una cola producida por un escape de helio.

Una de las primeras muestras del poder científico del James Webb se produjo el verano pasado, cuando centró su atención en el tránsito de un exoplaneta del tamaño de Júpiter y de la masa de Saturno llamado HAT-P-18b.

Sorpresas astronómicas

El equipo, dirigido por Guangwei Fu (Universidad Johns Hopkins), descubrió varias moléculas en la atmósfera superior del planeta utilizando el instrumento Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS), pero lo que no hallaron fue más sorprendente.

La primera de estas sorpresas fue una firma de absorción de helio, pero no rodeando al planeta: en su lugar, sus resultados indican que HAT-P-18b arrastra una débil cola de helio que escapa. Se han observado rasgos similares detrás de otros planetas, pero éste era tan sutil que los observatorios terrestres no lo habían detectado.

La segunda sorpresa se refería a una molécula no desplazada del planeta, sino posiblemente ausente por completo. Una de las principales motivaciones para centrarse específicamente en HAT-P-18b es su posición en un rincón del espacio de parámetros excepcionalmente útil para los modelizadores que trabajan en el misterio del metano.

Cambios de paradigma

No se espera que los planetas calientes con temperaturas superficiales superiores a 726° C engan metano en sus atmósferas, ya que la termodinámica en estas condiciones extremas prefiere otras especies. No obstante, modelos sencillos sugieren que cualquier mundo más frío que éste debería mostrar signos de absorción causados por moléculas de metano en la atmósfera superior que interceptan fotones con una longitud de onda específica.

Sin embargo, extrañamente, esta predicción no se ha cumplido en estudios anteriores. En la búsqueda de varios planetas que deberían contener metano no se encontró ninguno. Esta tensión exigía un análisis más detallado: ¿eran erróneas las suposiciones de los modelos o había algo extraño en los primeros mundos estudiados? Con una temperatura de equilibrio de 526° C, HAT-P-18b era el objetivo perfecto para ayudar a mover la aguja en un sentido u otro.

Fu y sus colaboradores, que han publicado su estudio en The Astrophysical Journal Letters, no detectaron metano de forma concluyente, lo que ahondó aún más en el rompecabezas del desajuste de los modelos. Los modelos que suponen que la atmósfera se encuentra en equilibrio químico no lograron reproducir la combinación de no-metano y sí-agua observada en los datos, lo que sugería la existencia de más mecanismos para eliminar el gas esperado. Y lo que es aún más sorprendente, otros modelos que no asumían la existencia de un equilibrio tampoco preferían incluir metano en el ajuste final en lugar de omitirlo por completo. (Europa PresS)

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