Sorpresas al estudiar la atmósfera de un planeta que no debería existir

La investigación, que acaba de publicarse en « Astrophysical Journal Letters », está dirigida por Ian Crossfield , profesor de física y astronomía en la Universidad de Kansas, y los datos han sido obtenidos gracias a los telescopios espaciales TESS y Spitzer , de la NASA. Es la primera vez que se observa la atmósfera de un tipo de planeta así, dentro de la inusual categoría de « Neptunos calientes ».

Normalmente es fácil hallar planetas gaseosos y enormes orbitando cerca de sus estrellas, los llamados « Júpiter calientes »; pero es mucho más complicado encontrar en esta órbita mundos del tamaño de Neptuno y que además conserven su atmósfera. Es por ello que los astrónomos han llamado a esa zona « desierto neptuniano », ya que se estima una baja probabilidad para que en ese lugar haya planetas gaseosos del tamaño de Neptuno.

«Creíamos que los Neptunos calientes no son lo suficientemente masivos para evitar la evaporación atmosférica sustancial y la pérdida de masa . Es por ello que la mayoría de los exoplanetas calientes cercanos a la estrella son como Júpiter , enormes planetas gaseosos calientes, o planetas rocosos que hace mucho tiempo perdieron la mayor parte de sus atmósferas», explica Crossfield. Pero LTT 9779b es uno de los ejemplos que desafían el conocimiento y la comprensión humanas, por lo que se ha convertido en un excelente objeto de estudio.

«Por primera vez, medimos la luz que nos llega de este planeta que no debería existir», afirma Crossfield en un comunicado . «Este planeta está tan intensamente irradiado por su estrella que su temperatura supera los 3.000 grados Fahrenheit ( 1.600 grados celsius ) y su atmósfera debería haberse evaporado por completo. Sin embargo, nuestras observaciones nos muestran a través de la luz infrarroja que emite el planeta que sí la tiene ».

Así, se fijaron en cuánta luz infrarroja emitía el planeta después de girar 360 grados sobre su eje -es decir, un día de aquel Neptuno caliente-. «La luz infrarroja indica la temperatura y dónde están las partes más calientes o frías del planeta. Por ejemplo, en la Tierra, no hace más calor al mediodía, sino un par de horas después de la tarde. Pero en este mundo en realidad hace más calor casi al mediodía», explica Crossfield.

Es así como comprobaron que LTT 9779b es un planeta mucho más frío de lo que se pensaba y que probablemente algún sistema de nubes esté reflejando gran parte de la luz que le llega de su estrella. «El planeta tampoco irradia mucho calor hacia su lado nocturno, por lo que creemos que la luz probablemente se absorba en lo alto de la atmósfera, desde donde la energía se irradia rápidamente de vuelta al espacio», afirma por su parte Nicolas Cowan , del Instituto de Investigación de Exoplanetas (iREx) y de la McGill University en Montreal, quien ayudó en el análisis e interpretación de los datos. Es decir, que gran parte de los rayos de su estrella «rebotan» contra su atmósfera, impidiendo que el mundo haya acabado totalmente devastado por la radiación.

Aunque LTT 9779b no es a priori un lugar en el que alguna forma de vida pueda sobrevivir, sí que puede dar pistas no solo de la formación de los planetas, sino de otros mundos que sí puedan albergar organismos biológicos. «Planetas como el LTT 9779b pueden servir de banco de pruebas para ratificar lo que sabemos y que lo estamos haciendo bien».

Según Crossfield, los resultados son solo un primer paso hacia una nueva fase de exploración exoplanetaria de atmósferas: «Lo que nuestras mediciones nos muestran son lo que llamamos características de absorción espectral : su espectro indica que hay monóxido de carbono o dióxido de carbono en la atmósfera. Solo estamos empezando a entender qué moléculas componen su atmósfera, aunque también su temperatura nos da pistas sobre cómo los vientos hacen circular energía y material a través de ella».

Además, el astrónomo asegurao que queda mucho trabajo por hacer para comprender mejor el LTT 9779b y Neptunos calientes similares, sobre todo los que aún no han sido descubiertos: «Queremos seguir observándolo con otros telescopios para poder responder más preguntas, como por ejemplo ¿cómo es capaz este planeta de retener su atmósfera? ¿cómo se formó originalmente? ¿era inicialmente más grande pero ha perdido parte de su atmósfera primigenia? Si es así, entonces ¿por qué su atmósfera no es solo una versión reducida de la atmósferas de exoplanetas más grandes y ultracalientes? o ¿qué más podría haber en su atmósfera?». Cuestiones que en poco tiempo quizá puedan tener una respuesta.