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Ciencia

Hay mundos que no son estrellas ni planetas, pero tienen algo sorprendentemente familiar. El telescopio Webb acaba de descubrir qué ocurre entre sus nubes

Dos telescopios de la NASA han descubierto que las enanas marrones poseen nubes de agua cambiantes y una química atmosférica mucho más compleja de lo esperado. Sus secretos podrían ayudarnos a comprender miles de planetas lejanos.
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A unos 7,5 años luz de la Tierra existe un mundo tan extraño que los astrónomos todavía encuentran dificultades para clasificarlo. No es exactamente un planeta, pero tampoco una estrella convencional. Tiene una temperatura cercana a los ocho grados bajo cero, apenas emite luz visible y está envuelto en una atmósfera cuya composición recuerda sorprendentemente a la de Júpiter.

Se llama WISE 0855 y pertenece a una familia de objetos conocidos como enanas marrones. Durante años, los científicos sospecharon que su atmósfera podía albergar nubes de agua, pero observar su comportamiento resultaba extraordinariamente difícil.

Ahora, dos investigaciones realizadas con los telescopios espaciales James Webb y SPHEREx han descubierto que estos mundos oscuros esconden una meteorología mucho más dinámica de lo que imaginábamos, con nubes que cambian de espesor, gases que ascienden desde las profundidades y una química que todavía desafía los modelos científicos.

Un mundo a ocho grados bajo cero donde las nubes cambian mientras gira

Hay mundos que no son estrellas ni planetas, pero tienen algo sorprendentemente familiar. El telescopio Webb acaba de descubrir qué ocurre entre sus nubes
Una selección de enanas marrones observadas por el telescopio SPHEREx, clasificadas según su tipo espectral, distancia y temperatura. El observatorio ha comenzado a revelar la enorme diversidad química de estos objetos situados entre las estrellas y los planetas. © Zafar Rustamkulov / NASA / JPL-Caltech.

Las enanas marrones se forman mediante el colapso de nubes de gas, de manera semejante a las estrellas. Sin embargo, no acumulan suficiente masa para mantener la fusión estable del hidrógeno en sus núcleos. Por eso ocupan una posición peculiar entre las estrellas de menor masa y los planetas gigantes.

Uno de los ejemplos más extremos es WISE 0855, considerada la enana marrón más fría conocida. Un estudio dirigido por Brittany Miles, de la Universidad de Arizona, utilizó el telescopio James Webb para observar este objeto durante once horas consecutivas. Los investigadores registraron su espectro infrarrojo cada quince minutos, una precisión que permitió investigar cómo evolucionaba su atmósfera con el tiempo.

Los resultados fueron sorprendentes. La absorción producida por el monóxido de carbono mostró variaciones de hasta el 10% en determinadas longitudes de onda. También aparecieron fluctuaciones relacionadas con la fosfina, un compuesto que contiene fósforo.

Pero el hallazgo más interesante llegó al comparar esas señales con modelos atmosféricos: los investigadores encontraron evidencias de nubes de agua distribuidas de manera irregular, cuyo espesor aparente cambia durante la rotación del objeto. Además, las variaciones químicas sugieren que determinados gases ascienden desde regiones profundas de la atmósfera mediante procesos de mezcla vertical.

Es importante distinguir ambos resultados: las nubes variables se infieren mediante modelos, mientras que las alteraciones espectrales de los gases se observan directamente. El hallazgo permite estudiar fenómenos meteorológicos en un objeto que apenas puede detectarse mediante luz visible.

SPHEREx ha examinado otros 37 mundos y ha encontrado algo que los modelos no saben explicar

Hay mundos que no son estrellas ni planetas, pero tienen algo sorprendentemente familiar. El telescopio Webb acaba de descubrir qué ocurre entre sus nubes
Recreación artística de WISE 0855, una de las enanas marrones más frías conocidas, situada a unos 7,5 años luz de la Tierra. Las nuevas observaciones del James Webb muestran variaciones químicas y evidencias de nubes de agua distribuidas irregularmente en su atmósfera. © NASA / JPL-Caltech / Penn State University.

Mientras Webb observaba con enorme detalle un único objeto, otro telescopio estaba realizando un trabajo complementario a una escala mucho mayor. Se trata de SPHEREx, el observatorio infrarrojo de la NASA, lanzado en marzo de 2025 para cartografiar el cielo y estudiar la evolución del universo.

Un equipo dirigido por Zafar Rustamkulov, del centro IPAC de Caltech, analizó las observaciones de 37 enanas marrones cercanas, con temperaturas que oscilan aproximadamente entre los 2.200 °C y los 20 grados bajo cero. Gracias a sus 102 canales espectrales, SPHEREx consiguió identificar señales de agua, dióxido de carbono, monóxido de carbono y metano.

La investigación, publicada en The Astrophysical Journal, confirmó que las atmósferas de estos objetos son químicamente diversas y que sus propiedades cambian considerablemente con la temperatura. Sin embargo, también dejó al descubierto una dificultad.

Los modelos actuales consiguen reproducir algunas tendencias generales, pero muestran discrepancias importantes al explicar cómo las atmósferas pasan de estar dominadas por determinadas nubes a presentar señales intensas de metano.

Las diferencias resultan especialmente evidentes en los objetos que atraviesan la transición entre las clases espectrales L y T, una etapa asociada con grandes transformaciones en su apariencia atmosférica. Incluso dos enanas marrones con temperaturas semejantes pueden presentar espectros bastante diferentes.

Lo que ocurre en estos mundos podría ayudarnos a comprender planetas que jamás podremos visitar

Hay mundos que no son estrellas ni planetas, pero tienen algo sorprendentemente familiar. El telescopio Webb acaba de descubrir qué ocurre entre sus nubes
Comparación de tres enanas marrones observadas por SPHEREx con recreaciones de su apariencia atmosférica. Las diferencias espectrales permiten identificar moléculas como metano, dióxido de carbono y monóxido de carbono. © Zafar Rustamkulov / International Gemini Observatory / NOIRLab / NSF / AURA; M. H. Wong y colaboradores.

La importancia de estos hallazgos va mucho más allá de las propias enanas marrones. Sus atmósferas comparten numerosos procesos físicos y químicos con las de planetas gigantes como Júpiter y Saturno. También presentan similitudes con las de muchos exoplanetas gaseosos que orbitan estrellas lejanas.

Comprender cómo se forman sus nubes, cómo circulan los gases y qué moléculas absorben determinadas longitudes de onda permitirá interpretar mejor los datos de futuras observaciones. Esto resulta especialmente relevante porque los telescopios no suelen observar directamente las superficies de estos mundos. Lo que reciben es luz modificada por las sustancias presentes en sus atmósferas.

Una nube más gruesa puede ocultar señales químicas, mientras que los movimientos verticales de gas pueden alterar la abundancia aparente de determinadas moléculas. Por eso, una misma observación puede admitir interpretaciones diferentes si los modelos atmosféricos no son suficientemente precisos. Según el equipo científico de SPHEREx, las observaciones actuales representan apenas una pequeña muestra de los miles de objetos que el telescopio está registrando.

Las enanas marrones parecían durante mucho tiempo estrellas que nunca llegaron a encenderse. Ahora empiezan a convertirse en auténticos laboratorios meteorológicos del universo. Y sus nubes podrían proporcionarnos una de las mejores herramientas disponibles para comprender cómo funcionan las atmósferas de mundos situados a cientos o miles de años luz.

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