Los astrónomos lograron una observación sin precedentes utilizando la joya astronómica mundial: el Telescopio Espacial James Webb (JWST).
Por primera vez, los expertos detectaron exoplanetas que están expulsando sus capas exteriores al espacio, lo que permitió analizar su composición interna con un nivel de detalle nunca antes alcanzado.
Gracias a los datos obtenidos por el JWST y el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS), los científicos registraron la desintegración de dos mundos que orbitan a sus estrellas a distancias extremas, lo que los expone a temperaturas capaces de vaporizar la roca.
El primer exoplaneta identificado en este fenómeno es K2-22b, un mundo rocoso del tamaño de Neptuno que completa una órbita en apenas nueve horas. Su cercanía extrema a su estrella lo somete a temperaturas de 1826°C, lo suficiente para derretir e incluso vaporizar su superficie.
“El exoplaneta rocoso de período ultracorto en desintegración K2-22b emite periódicamente nubes de polvo en un proceso dinámicamente caótico que resulta en una profundidad de tránsito variable entre 0 y 1,3%. Los efluentes que se subliman desde la superficie y se condensan en el espacio probablemente sean representativos de las capas interiores que se transportaron por convección hasta la superficie fundida. La espectroscopia de transmisión de estas nubes en tránsito revela huellas espectrales de la composición interior de este mundo rocoso”, sostienen los investigadores en el paper científico.
Los datos del JWST revelaron que la roca vaporizada se ha extendido en forma de una cola similar a la de un cometa. “Se trata de una oportunidad asombrosa y serendípica para comprender el funcionamiento interno de los planetas de la Tierra,” afirmó Jason Wright, profesor de astronomía y astrofísica de la Universidad de Pensilvania y coautor del estudio que mostró el avance científico.
Otro exoplaneta en proceso de evaporación es BD+054868Ab, que se convirtió en el mundo más cercano a la Tierra en mostrar este fenómeno. Descubierto por TESS, este mundo calcinado tiene dos colas gigantes que juntas se extienden más de nueve millones de kilómetros.
Según los astrónomos, una de las colas contiene partículas del tamaño de granos de arena, mientras que la otra se compone de partículas más pequeñas, similares al hollín.
“Estos planetas están literalmente escupiendo sus entrañas,” explicó Nick Tusay, estudiante de posgrado en la Universidad de Pensilvania y autor principal del estudio. “Gracias al JWST, por fin tenemos los medios para estudiar su composición y determinar de qué están hechos realmente los planetas que orbitan otras estrellas”, agregó.
Descifrando la historia y el destino de estos mundos extremos
El hallazgo de estos exoplanetas en desintegración se produjo tras la observación de miles de estrellas en busca de tránsitos, es decir, disminuciones periódicas de luz causadas por planetas que pasan frente a sus estrellas. Durante este proceso, los astrónomos pudieron analizar la composición química de los materiales expulsados y reconstruir cómo pudieron haber sido los interiores de estos mundos antes de comenzar a desintegrarse.
Uno de los hallazgos más sorprendentes surgió del análisis de la atmósfera de K2-22b, donde el JWST detectó la presencia de dióxido de carbono y óxido nítrico, compuestos que generalmente están asociados con cuerpos helados. Esta anomalía llevó a los científicos a especular que el planeta pudo haberse formado en una región más alejada y luego migrado hacia su estrella debido a perturbaciones gravitacionales. “En realidad fue un momento de ‘¿Quién ordenó eso?’” comentó Tusay sobre el inesperado descubrimiento.
En el caso de BD+054868Ab, los datos sugieren que el planeta está perdiendo una cantidad de material equivalente a una luna cada millón de años. Su ritmo de evaporación es tan acelerado que, según las estimaciones, podría desaparecer en apenas uno o dos millones de años. “El ritmo al que se está evaporando el planeta es catastrófico, y tenemos la increíble suerte de estar presenciando sus últimas horas,” concluyó Marc Hon, investigador postdoctoral del MIT y líder del equipo que estudió este exoplaneta.
Estos descubrimientos ofrecen una perspectiva inédita sobre la evolución de los exoplanetas y el impacto de las condiciones extremas en su supervivencia. A medida que la tecnología avance y se desarrollen nuevas herramientas de observación, los astrónomos podrán seguir explorando la composición y la dinámica de mundos lejanos, abriendo una ventana sin precedentes a la diversidad y complejidad del universo.
Además, estos estudios no solo aportan información sobre la evolución de los planetas, sino que también pueden ayudar a comprender mejor cómo se formaron los planetas de nuestro propio sistema solar. Los científicos han especulado durante mucho tiempo sobre cómo se desarrollaron los planetas terrestres, y el estudio de estos exoplanetas en desintegración ofrece una oportunidad única para observar estos procesos en tiempo real.
La importancia de estos hallazgos radica en que brindan pistas clave sobre los mecanismos de migración planetaria. Los astrónomos han teorizado que muchos de los planetas gigantes gaseosos y rocosos pueden haberse formado en regiones más frías y luego haberse acercado a sus estrellas anfitrionas con el tiempo. Estos exoplanetas en evaporación son una prueba tangible de que estos movimientos ocurren en la realidad, proporcionando evidencia crucial para las teorías sobre la evolución de los sistemas planetarios.
El estudio de estos exoplanetas en evaporación también puede ayudar a mejorar las técnicas de detección de nuevos mundos fuera del sistema solar. Al comprender mejor las señales espectrales que emiten estos planetas a medida que pierden sus capas exteriores, los astrónomos pueden perfeccionar los métodos utilizados para identificar otros exoplanetas que podrían estar experimentando procesos similares.
A futuro, los científicos planean continuar observando estos exoplanetas para registrar más detalles sobre su evolución y desaparición. Con cada nuevo avance en la tecnología de observación espacial, se abre la posibilidad de descubrir más mundos en condiciones extremas y aprender más sobre la diversidad de los sistemas planetarios en la galaxia.
Estos hallazgos refuerzan la importancia del JWST y del TESS en la exploración del universo. Gracias a su capacidad de detección avanzada, estos telescopios han permitido a los astrónomos obtener información que hasta hace poco era inalcanzable.
Los estudios futuros en esta área podrían arrojar más luz sobre cómo los planetas evolucionan y desaparecen, ampliando nuestro conocimiento sobre los procesos que moldean el cosmos.
