Investigadores mapean el 'clima' de una enana marrón cercana con gran detalle

Investigadores de McGill University y otras instituciones colaboradoras mapean las características atmosféricas de una enana marrón de masa planetaria, un tipo de objeto espacial que se encuentra entre las estrellas y los planetas. Esta enana marrón en particular tiene una masa que está justo en el umbral entre ser un planeta similar a Júpiter y una enana marrón, por lo que también se le ha denominado planeta errante, ya que no está ligado a ninguna estrella.

Utilizando el Telescopio Espacial James Webb (JWST), el equipo capturó sutiles cambios en la luz de SIMP 0136, revelando patrones climáticos complejos y en evolución en su superficie. Este trabajo fue publicado en The Astrophysical Journal.

"A pesar de que en este momento no podemos imaginar directamente planetas habitables alrededor de otras estrellas, podemos desarrollar métodos para aprender sobre la meteorología y la composición atmosférica de mundos muy similares", afirmó Roman Akhmetshyn, estudiante de maestría en física en McGill y autor principal del estudio.

SIMP 0136 se encuentra a unos 20 años luz en dirección a la constelación de Piscis. Con una masa aproximadamente 13 veces mayor que la de Júpiter, es demasiado pequeña para sostener la fusión nuclear que alimenta a las estrellas, pero demasiado grande para ser considerada un planeta ordinario. Probablemente se formó como una estrella antes de enfriarse y atenuarse durante cientos de millones de años.

SIMP 0136 es un planeta errante, que flota solo a través del espacio, y su entorno aislado lo convierte en un laboratorio ideal para estudiar las atmósferas de gigantes gaseosos sin la interferencia de la luz estelar.

Observando nubes alienígenas

Los investigadores utilizaron el Espectrógrafo de Imágenes en Infrarrojo Cercano y Espectroscopía Sin Rendija (NIRISS), un instrumento construido en Canadá por la Agencia Espacial Canadiense, la Université de Montréal y otros socios, para observar el objeto durante una rotación completa, que dura solo 2.4 horas. Estos datos fueron recolectados como parte de un programa de Observaciones de Tiempo Garantizado liderado por el astrónomo de UdeM, Étienne Artigau. Esta vez, el telescopio fue reservado para astrónomos canadienses a cambio de la contribución del instrumento NIRISS a la misión del JWST.

Al analizar fluctuaciones minúsculas en el brillo a diferentes longitudes de onda, el equipo descubrió que la luz de SIMP 0136 está moldeada por al menos tres capas atmosféricas distintas. Cada capa contiene nubes compuestas de diferentes materiales, como forsterita (una roca) y hierro, con temperaturas y composiciones químicas variables.

"Sospechamos que hay numerosas nubes pequeñas y dispersas de diferentes temperaturas y química, esparcidas por todo el globo", dijo Akhmetshyn. "Aunque no pudimos crear un mapa meteorológico de SIMP 0136, determinamos que algunas capas atmosféricas tienen claros signos de asimetría norte-sur."

Esta asimetría es importante, ya que significa que los esfuerzos futuros para mapear las atmósferas de estos planetas deberán hacerlo en dos dimensiones: longitud y latitud.

Una nueva forma de estudiar las atmósferas de exoplanetas

El estudio también mostró que ningún modelo único podría explicar los datos observados; solo una combinación de varios modelos atmosféricos podría reproducir el espectro. Este hallazgo respalda teorías que sugieren que las enanas marrones y los gigantes exoplanetas tienen un clima caótico y de rápida variabilidad, similar a las bandas de Júpiter, pero mucho más turbulento.

Comprender tal variabilidad podría ayudar a los científicos a interpretar señales de exoplanetas distantes.

El trabajo demuestra el poder del JWST para investigar mundos alienígenas más allá de nuestro sistema solar con un detalle sin precedentes. A medida que Webb continúa observando objetivos similares, los investigadores esperan refinar sus técnicas para mapear no solo temperaturas y nubes, sino también patrones de viento y ciclos químicos en mundos alienígenas.

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