Un equipo de astrónomos identificó vapor de agua en la atmósfera del exoplaneta WASP-18 b e hizo un mapa de temperatura del planeta a medida que se deslizaba detrás y reaparecía de su estrella. Este evento se conoce como eclipse secundario.
Los científicos pueden leer la luz combinada de la estrella y el planeta, y luego refinar las mediciones solo de la estrella a medida que el planeta se mueve detrás de ella.
La nueva investigación de la atmósfera de este gigante gaseoso ultracaliente, 10 veces más masivo que Júpiter, fue posible gracias al instrumento NIRISS en el telescopio espacial James Webb.
A 400 años luz, WASP-18 b es tan tentador que los astrónomos lo han estado estudiando desde su descubrimiento en 2009. Una órbita para WASP-18 b alrededor de su estrella, que es un poco más grande que nuestro Sol, toma solo 23 horas. No hay nada igual en nuestro Sistema Solar.
El mismo lado, conocido como lado diurno, de WASP-18 b siempre mira hacia su estrella, al igual que el mismo lado de la Luna siempre mira hacia la Tierra. Esto se llama bloqueo de marea.
El mapa de temperatura, o brillo, del exoplaneta muestra un gran cambio de temperatura, de hasta mil grados, desde el punto más caliente frente a la estrella hasta el terminador, donde los lados diurno y nocturno del planeta bloqueado por mareas se encuentran en un crepúsculo permanente.
Mapas detallados
Así, Webb nos brinda la sensibilidad para hacer mapas mucho más detallados que nunca de planetas gigantes calientes como WASP-18 b.
Esta es la primera vez que se mapea un planeta con Webb y es realmente emocionante ver que algo de lo que nuestros modelos predijeron, como una fuerte caída en la temperatura lejos del punto del planeta que mira directamente a la estrella, en realidad se ve en los datos dijo en un comunicado Megan Mansfield, becaria en la Universidad de Arizona, y una de las autoras del artículo que describe los resultados.
El equipo cartografió gradientes de temperatura en el lado diurno del planeta. Dado lo mucho más frío que está el planeta en el terminador, es probable que haya algo que impida que los vientos redistribuyan eficientemente el calor hacia el lado nocturno, pero lo que está afectando a los vientos sigue siendo un misterio.
El mapa de brillo de WASP-18 b muestra una falta de vientos este-oeste que se corresponde mejor con modelos con resistencia atmosférica. Una posible explicación es que este planeta tiene un fuerte campo magnético, lo cual sería un descubrimiento emocionante! comentó el coautor Ryan Challener, de la Universidad de Michigan.
Una interpretación del mapa del eclipse es que los efectos magnéticos obligan a los vientos a soplar desde el ecuador del planeta hacia arriba sobre el polo norte y hacia abajo sobre el polo sur, en lugar de este-oeste, como cabria esperar.
Así, los investigadores registraron los cambios de temperatura en diferentes elevaciones de las capas de la atmósfera del planeta gigante gaseoso. Vieron que las temperaturas aumentaban con la elevación, variando en cientos de grados.
El espectro de la atmósfera del planeta muestra claramente múltiples formas de agua pequeñas, pero medidas con precisión, presentes a pesar de las temperaturas extremas de casi 2 mil 700 grados centígrados.
Hace tanto calor que desgarraría la mayoría de las moléculas de agua, por lo que seguir viendo su presencia habla de la extraordinaria sensibilidad de Webb para detectar el agua restante. Las cantidades registradas en la atmósfera de WASP-18 b indican que el vapor de agua está presente en varias elevaciones.