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Ciencia

El James Webb logró observar cómo cambia la atmósfera de un planeta mientras gira frente a su estrella. WASP-121b tiene un atardecer abrasador, agua que se desintegra y posibles lluvias de minerales en su cara nocturna

El telescopio detectó diferencias de temperatura y composición química entre los dos extremos de este Júpiter ultracaliente. La famosa lluvia de rubíes y zafiros sigue siendo una posibilidad teórica, no una precipitación observada directamente.
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A casi 900 años luz de la Tierra existe un planeta tan próximo a su estrella que completa una órbita en apenas 30,5 horas. Una de sus caras permanece expuesta a una radiación capaz de vaporizar materiales rocosos, mientras que la otra vive bajo una noche permanente considerablemente más fría.

Este mundo es WASP-121b, también conocido como Tylos, uno de los llamados Júpiter ultracalientes. Su atmósfera ya había mostrado metales gaseosos, nubes minerales y una circulación extremadamente dinámica. Ahora, el Telescopio Espacial James Webb ha conseguido observar cómo cambian su temperatura y su composición entre las regiones equivalentes al amanecer y el atardecer.

Según el estudio publicado en Nature Astronomy, un equipo liderado por Cyril Gapp, del Instituto Max Planck de Astronomía, detectó que la zona vespertina del planeta es más caliente y extensa que la matutina. La diferencia también afecta a sus moléculas: mientras el monóxido de carbono permanece estable, parte del agua se destruye debido a las temperaturas extremas.

Un planeta con un día eterno y una noche que nunca termina

El James Webb logró observar cómo cambia la atmósfera de un planeta mientras gira frente a su estrella. WASP-121b tiene un atardecer abrasador, agua que se desintegra y posibles lluvias de minerales en su cara nocturna
© Engine House VFX, At-Bristol Science Centre, University of Exeter.

WASP-121b se encuentra tan cerca de su estrella que las fuerzas de marea han sincronizado su rotación con su órbita. Esto significa que tarda lo mismo en girar sobre sí mismo que en completar una vuelta alrededor de la estrella, por lo que siempre presenta el mismo hemisferio hacia ella.

Tal como explica el Instituto Max Planck de Astronomía, la temperatura media del lado diurno ronda los 2.500 °C, mientras que la nocturna se sitúa cerca de los 725 °C. Esa diferencia alimenta una circulación atmosférica capaz de transportar enormes cantidades de calor desde la zona iluminada hacia la oscuridad.

El planeta tampoco conserva una forma perfectamente esférica. De acuerdo con la NASA, su proximidad a la estrella y las intensas fuerzas gravitatorias han deformado su estructura, mientras que parte de su atmósfera superior (incluidos hierro y magnesio gaseosos) está escapando hacia el espacio.

El nuevo trabajo no midió directamente vientos de 18.000 kilómetros por hora, como se ha difundido en algunas versiones del hallazgo. Lo que detectó fue la consecuencia de una potente circulación hacia el este: el desplazamiento del punto más caliente y las diferencias químicas entre los dos extremos de la atmósfera. Estudios anteriores sí han encontrado movimientos atmosféricos de varios kilómetros por segundo en distintas capas de WASP-121b, pero las velocidades dependen de la altura y de la técnica utilizada.

El James Webb utilizó la rotación del planeta como un escáner

Cuando un exoplaneta pasa frente a su estrella, una pequeña fracción de la luz atraviesa su atmósfera antes de llegar al telescopio. Las moléculas absorben determinadas longitudes de onda y dejan una huella que permite conocer parte de la composición química del mundo.

Normalmente, los astrónomos combinan toda la información obtenida durante el tránsito para producir un único espectro más claro. El equipo de Gapp hizo algo diferente: examinó cómo cambiaba esa señal a medida que transcurrían las distintas fases del paso.

La técnica fue posible porque WASP-121b gira unos 30 grados durante el tiempo que tarda en cruzar el disco de su estrella. Al comienzo del tránsito, el James Webb recibe más información de la región matutina; hacia el final, comienza a observar una mayor proporción del extremo vespertino.

Según detalla Nature Astronomy, los investigadores analizaron dos tránsitos registrados con los instrumentos NIRSpec y NIRISS. El resultado fue una curva de luz asimétrica que encajaba mejor con una atmósfera cambiante que con el modelo tradicional de un planeta uniforme alrededor de todo su borde.

En palabras de Gapp, este procedimiento permite estudiar la atmósfera “longitud por longitud”. No equivale todavía a tomar una fotografía meteorológica, pero convierte el paso del planeta frente a la estrella en una especie de escáner capaz de separar zonas que antes aparecían mezcladas.

El atardecer es más caliente y destruye las moléculas de agua

Los datos muestran que la atmósfera absorbe progresivamente más luz mientras el planeta avanza durante el tránsito. Esta señal indica que su región vespertina está más caliente, se encuentra más expandida y ocupa una superficie aparente mayor que la zona matutina.

La explicación más probable son los fuertes vientos que circulan hacia el este. Estas corrientes desplazan el calor desde la cara permanentemente iluminada y elevan la temperatura del atardecer planetario.

El James Webb también detectó que la absorción atribuida al monóxido de carbono aumentaba alrededor de 200 partes por millón entre el comienzo y el final del tránsito. Según los autores, esto no implica necesariamente que haya más CO: el gas caliente se expande y ocupa una capa atmosférica mayor, haciendo que su señal parezca más intensa.

El agua se comporta de otra manera. Su huella se mantiene prácticamente estable o disminuye ligeramente pese a que la atmósfera vespertina está más expandida. El equipo interpreta esa diferencia como una señal de disociación térmica: el calor rompe parte de las moléculas de H₂O en sus componentes antes de que puedan producir una absorción más fuerte.

La atmósfera de WASP-121b, por tanto, no solo cambia de temperatura. Su química se transforma de manera continua a medida que los gases viajan entre el día, la noche, el amanecer y el atardecer.

La lluvia de rubíes y zafiros sigue siendo una hipótesis

El James Webb logró observar cómo cambia la atmósfera de un planeta mientras gira frente a su estrella. WASP-121b tiene un atardecer abrasador, agua que se desintegra y posibles lluvias de minerales en su cara nocturna
© NASA, ESA, Quentin Changeat (ESA/STScI), Mahdi Zamani (ESA/Hubble).

La posibilidad de que lluevan gemas en WASP-121b no procede directamente de las nuevas observaciones del James Webb. Fue planteada a partir de un estudio publicado en 2022 que reconstruyó el ciclo térmico y químico entre sus dos hemisferios.

A temperaturas diurnas de miles de grados, metales y minerales que en la Tierra serían sólidos pueden permanecer como gases. Cuando los vientos los transportan hacia la noche, el descenso térmico permite que algunos se condensen y formen nubes.

Tal como explicó entonces la Open University, la ausencia de aluminio y titanio gaseosos podía deberse a que estos elementos se habían combinado con oxígeno y condensado. Uno de los compuestos posibles es el corindón, óxido de aluminio cristalizado que, cuando contiene determinadas impurezas, forma los minerales que conocemos como rubíes y zafiros.

Esto no significa que el telescopio haya observado piedras preciosas atravesando el cielo. El planeta es un gigante gaseoso sin una superficie sólida conocida sobre la que puedan acumularse. La expresión “lluvia de rubíes y zafiros” describe gotas o partículas de compuestos minerales que podrían precipitar hacia capas más profundas de la atmósfera.

El nuevo estudio sí aporta un elemento compatible con esa imagen: los modelos no lograron reproducir por completo el contraste observado entre la mañana y la tarde hasta que los investigadores introdujeron un efecto semejante al de las nubes. Los autores señalan que esas nubes podrían estar compuestas por silicatos, aunque hacen falta modelos más avanzados para confirmarlo.

Un clima tan complejo que los modelos todavía no consiguen explicarlo

WASP-121b lleva varios años sorprendiendo a los astrónomos. En 2025, otro estudio con el James Webb detectó vapor de agua, monóxido de carbono y monóxido de silicio en el lado diurno, además de metano en la cara nocturna.

Según aquel trabajo de Nature Astronomy, la presencia de silicio gaseoso permitió estudiar el material rocoso incorporado durante la formación del planeta. El metano nocturno, inesperado bajo los modelos más sencillos, reveló además una mezcla vertical capaz de transportar gases desde capas profundas antes de que la química alcance el equilibrio previsto.

Las nuevas observaciones añaden ahora una dimensión longitudinal. El planeta no puede describirse únicamente mediante un hemisferio caliente y otro frío: el amanecer y el atardecer también presentan composiciones y temperaturas distintas.

Los modelos reprodujeron la dirección general de esta asimetría, pero subestimaron su intensidad. Según reconoce el Instituto Max Planck, esto sugiere que todavía faltan procesos importantes, especialmente los relacionados con la formación, evaporación y desplazamiento de nubes minerales.

El James Webb no ha fotografiado rubíes cayendo del cielo de WASP-121b. Ha conseguido algo menos espectacular a primera vista, pero científicamente más importante: observar cómo cambia la atmósfera de un mundo lejano mientras rota y distinguir por primera vez parte de su meteorología longitudinal.

En un planeta donde el agua se desintegra, los metales pueden circular como gases y las nubes posiblemente estén formadas por roca, incluso las previsiones más extremas dejan de parecer ciencia ficción.

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