El telescopio James Webb desvela el enigma detrás de un exoplaneta ‘hinchado’

El exoplaneta ‘WASP-107 b’, con más de tres cuartas partes del volumen de Júpiter pero menos de una décima parte de su masa, destaca como uno de los planetas menos densos conocidos hasta la fecha. Recientes observaciones del telescopio James Webb han proporcionado nuevos datos cruciales para entender por qué este gigante gaseoso parece estar tan “inflado”.

Los datos recopilados por el Webb, en combinación con observaciones previas del telescopio espacial Hubble, revelan una sorprendente escasez de metano (CH4) en la atmósfera de WASP-107 b. Esta falta de metano sugiere que el interior del planeta debe ser considerablemente más cálido y su núcleo mucho más masivo de lo que se creía inicialmente.

Estos resultados, recién publicados en dos artículos en la revista Nature, según informan comunicados de la NASA y la ESA, arrojan luz sobre la aparente misteriosidad del exoplaneta. Además, señalan que su extraordinaria capacidad para medir la luz que atraviesa las atmósferas de los exoplanetas permite a Webb explicar la hinchazón observada en docenas de otros exoplanetas de baja densidad.

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A pesar de que los planetas hinchados o “esponjosos” no son raros, la mayoría de ellos son más calientes y masivos, lo que los hace más fáciles de explicar. Luis Welbanks, de la Universidad Estatal de Arizona, comenta que, con base en su tamaño, masa y edad, se pensaba que WASP-107 b tenía un diminuto núcleo rocoso rodeado por una enorme masa de hidrógeno y helio. Sin embargo, la capacidad de absorción de gas del núcleo planteaba interrogantes sobre esta teoría.

Si WASP-107 b tuviera un núcleo más masivo, su atmósfera debería haberse contraído a medida que el planeta se enfriaba desde su formación. La ausencia de una fuente de calor para expandir nuevamente el gas sugería que el planeta debería ser mucho más pequeño de lo que realmente es.

Aunque WASP-107 b orbita a una distancia de solo 8 millones de kilómetros de su estrella (aproximadamente una séptima parte de la distancia entre Mercurio y el Sol), no recibe suficiente energía como para explicar su gran tamaño.

La espectroscopia de transmisión, aprovechando el radio gigante y la órbita extensa de WASP-107 b, ha sido fundamental para este estudio. Esta técnica permite identificar los distintos gases en la atmósfera de un exoplaneta según su efecto sobre la luz estelar.

Los espectros obtenidos con mediciones del Webb y el Hubble revelaron una notable escasez de metano en la atmósfera de WASP-107 b, así como la presencia de otras moléculas. David Sing, de la Universidad Johns Hopkins, señala que la escasez de metano sugiere un interior planetario más caliente de lo esperado.

Una posible fuente de este calor adicional es el calentamiento por mareas causado por la órbita ligeramente elíptica de WASP-107 b. Este fenómeno, provocado por la variación continua en la atracción gravitatoria de la estrella, podría explicar la hinchazón del planeta.

Los investigadores habían especulado previamente sobre el papel del calentamiento por mareas en la expansión de WASP-107 b, pero faltaban pruebas concluyentes hasta la llegada de los datos del Webb.

En resumen, los resultados sugieren que WASP-107 b no es tan enigmático como se pensaba inicialmente. Mike Line, de la Universidad Estatal de Arizona, concluye que los datos del Webb indican que los planetas como WASP-107 b podrían haberse formado de manera más convencional, sin necesidad de un núcleo extremadamente pequeño rodeado por una capa gaseosa masiva. En su lugar, podrían tener una composición más similar a la de Neptuno, con una mayor proporción de roca y menos gas, modificada por la temperatura para producir su apariencia actual.