Observaciones de dos exoplanetas jóvenes obtenidas en detalle con el telescopio espacial James Webb han revelado la presencia de nubes de silicato en uno y un disco formador de lunar en otro.
En términos más generales, comprender cómo se formó el supersistema solar YSES-1, en el que se incluyen estos mundos, ofrece una mayor comprensión de los orígenes de nuestro propio sistema solar y brinda la oportunidad de observar y aprender en tiempo real cómo se forma un planeta similar a Júpiter, según la investigación publicada en Nature.
"Los exoplanetas fotografiados directamente (planetas fuera de nuestro propio sistema solar) son los únicos exoplanetas que realmente podemos fotografiar", afirmó el Dr. Evert Nasedkin, investigador postdoctoral de la Facultad de Física del Trinity College de Dublín y coautor del artículo de investigación. Estos exoplanetas suelen ser lo suficientemente jóvenes como para mantener la temperatura de su formación, y es precisamente esta calidez, visible en el infrarrojo térmico, la que observan los astrónomos.
Utilizando instrumentos espectroscópicos a bordo del Telescopio Espacial James Webb (JWST), el Dr. Kielan Hoch y un amplio equipo internacional, que incluye astrónomos del Trinity College de Dublín, obtuvieron espectros amplios de dos exoplanetas jóvenes y gigantes que orbitan una estrella similar al Sol, YSES-1. Estos planetas son varias veces más grandes que Júpiter y orbitan lejos de su estrella anfitriona, lo que pone de relieve la diversidad de sistemas de exoplanetas, incluso alrededor de estrellas como nuestro Sol.
El objetivo principal de medir los espectros de estos exoplanetas era comprender sus atmósferas. Diferentes moléculas y partículas de nubes absorben distintas longitudes de onda de luz, lo que imprime una huella característica en el espectro de emisión de los planetas.
El Dr. Nasedkin afirmó: "Cuando observamos al compañero más pequeño y lejano, conocido como YSES 1-c, encontramos la señal reveladora de nubes de silicato en el infrarrojo medio. Compuestas esencialmente por partículas similares a la arena, esta es la característica de absorción de silicato más fuerte observada hasta la fecha en un exoplaneta.
Creemos que esto está relacionado con la relativa juventud de los planetas: los planetas más jóvenes tienen un radio ligeramente mayor, y esta atmósfera extendida podría permitir que la nube absorba más luz emitida por el planeta. Mediante un modelado detallado, pudimos identificar la composición química de estas nubes, así como detalles sobre las formas y tamaños de las partículas de las nubes.
El planeta interior, YSES-1b, ofreció otras sorpresas: si bien todo el sistema planetario es joven, con 16,7 millones de años, es demasiado antiguo para encontrar indicios del disco de formación planetaria alrededor de la estrella anfitriona. Sin embargo, alrededor de YSES-1b, el equipo observó un disco alrededor del propio planeta, que se cree que alimenta material al planeta y sirve como cuna de lunas, similares a las observadas alrededor de Júpiter.
Hasta la fecha, solo se han identificado otros tres discos de este tipo, ambos alrededor de objetos significativamente más jóvenes que YSES-1b, lo que plantea nuevas preguntas sobre cómo este disco pudo tener una vida tan larga.
El Dr. Nasedkin añadió: "En general, este trabajo destaca la increíble capacidad del JWST para caracterizar las atmósferas de exoplanetas". Con solo un puñado de exoplanetas que pueden visualizarse directamente, el sistema YSES-1 ofrece información única sobre la física atmosférica y los procesos de formación de estos gigantes distantes.
MÁS MISTERIOS
En términos generales, comprender cómo se formó este supersistema solar ofrece una mayor comprensión de los orígenes de nuestro propio sistema solar, brindándonos la oportunidad de observar en tiempo real la formación de un planeta similar a Júpiter. Comprender cuánto tardan en formarse los planetas y la composición química al final de la formación es importante para comprender cómo eran los componentes básicos de nuestro propio sistema solar. Los científicos pueden comparar estos sistemas jóvenes con el nuestro, lo que proporciona pistas sobre cómo han cambiado nuestros planetas con el tiempo.
Los planetas del sistema YSES-1 también están demasiado separados como para ser explicados mediante las teorías de formación actuales, por lo que el descubrimiento adicional de nubes de silicato distintivas alrededor de YSES-1 c y de material de polvo caliente y pequeño alrededor de YSES-1 b genera más misterios y complejidades para determinar cómo se forman y evolucionan los planetas.
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