El telescopio espacial James Webb revela que la atmósfera de WASP-17b es una esfera deformada, no un círculo

Un equipo de investigadores codirigido por la Universidad Cornell y la Universidad de Bristol ha publicado en Nature Astronomy el primer mapa espacial del perfil atmosférico de un exoplaneta obtenido mediante una técnica denominada transmission strings, también llamada tránsito de mapeo. El objeto de estudio es WASP-17b, un "Júpiter caliente" que orbita una estrella situada a unos 1.300 años luz de la Tierra. Los datos proceden del programa de observaciones garantizadas TST DREAMS del telescopio James Webb (JWST).

La técnica "transmission strings", desarrollada en Bristol por Grant y Wakeford

El método fue creado en la Universidad de Bristol por los astrofísicos David Grant y Hannah Wakeford. A diferencia de los modelos tradicionales, que extraen un espectro único promediado a lo largo de todo el limbo del planeta, las transmission strings rastrean el planeta mientras cruza frente a su estrella y capturan la composición de la luz en distintos ángulos alrededor del borde de la atmósfera. El resultado es una medición de la distancia desde el centro del planeta hasta cada punto del limbo, en lugar de asumir un radio uniforme.

La autora principal, Lili Alderson, investigadora posdoctoral Klarman en la Universidad Cornell, describe el avance en términos concretos: "En lugar de asumir que tu atmósfera es un círculo con el mismo radio alrededor, nuestra técnica te permite extraer distintas distancias desde el centro hasta el borde del planeta. Hemos pasado de un anillo a entender dónde están las gemas en ese anillo, por así decirlo."

El estudio confirma que la atmósfera de WASP-17b es asimétrica: un lado se extiende más que el otro.

WASP-17b: vientos y temperatura desiguales entre el lado diurno y el nocturno

El análisis sitúa la zona de mayor extensión atmosférica en el lado "vespertino" del ecuador del planeta. Allí, corrientes de viento transportan calor desde el lado diurno, permanentemente iluminado, hacia el lado nocturno, en sombra permanente. Este transporte infla la atmósfera en ese sector respecto al lado matutino, más frío.

"La teoría predice que los lados matutino y vespertino deberían tener una diferencia de temperatura pronunciada, y WASP-17b encaja muy bien en esa tendencia: prácticamente exactamente lo que esperábamos"

así lo señala Alderson en el artículo recogido por Phys.org. Los resultados sobre la composición química y los gradientes de temperatura del planeta, entre el ecuador y los polos y entre los lados iluminado y oscuro, son coherentes con las predicciones teóricas y con otras técnicas de modelado previas.

Wakeford, profesora asociada de astrofísica en Bristol, subraya la coherencia interna de los datos:

"Los planetas son temperamentales, sus atmósferas complejas y caóticas. El hecho de que todos estos números convergieran y nos mostraran esta imagen muy estructurada y dinámica de ese mundo gigante a más de 1.000 años luz de distancia fue realmente emocionante."

Más de 6.000 exoplanetas como referencia para futuros mapas atmosféricos

Los autores señalan que los resultados de WASP-17b proporcionan una referencia para la comparación con los más de 6.000 exoplanetas confirmados hasta la fecha. La demostración en este planeta abre la posibilidad de aplicar el mismo método a otros candidatos.

El proceso ya está comenzando a distinguir condiciones en distintas latitudes de los exoplanetas, más allá de la simple separación entre cara diurna y nocturna, y ofrece una primera aproximación al mapeo de patrones climáticos a escala meteorológica en atmósferas de mundos exteriores al Sistema Solar.

Alderson sintetiza el alcance del resultado:

"Esto es una prueba de concepto de que los planetas son objetos tridimensionales y de que, de forma consistente, lo que predecimos que debería ocurrir mientras orbitan su estrella, ocurre. Pasar de los ejercicios computacionales a verlo de verdad es algo diferente."

Redacción VostokSpace

Fuente: phys.org