Webb descubre un planeta orbitando un púlsar con atmósfera de carbono

El telescopio espacial James Webb ha observado un exoplaneta que orbita un púlsar de milisegundos, PSR J2322-2650b, y ha descubierto que su atmósfera está compuesta casi totalmente por carbono puro.

Este hallazgo es particularmente significativo, ya que la composición de la atmósfera del exoplaneta contradice las teorías actuales sobre la formación y evolución planetaria, lo que plantea un misterio que los científicos deben resolver y que podría impulsar la próxima revolución científica en la investigación de exoplanetas, informa Universe Today. El hallazgo se ha publicado en el servidor arXiv.

Este tipo de púlsar se conoce como un sistema de "viuda negra", ya que alimenta sus explosiones de alta energía robando material de una estrella vecina. En este caso, es probable que dicha estrella vecina se haya degradado a un planeta compañero de tipo "Júpiter caliente" que orbita su estrella de neutrones anfitriona cada 7,8 horas.

Un proceso típico de formación de una "viuda negra" consta de dos etapas: una en la que la estrella de neutrones (que en este caso también es un púlsar) roba el material, y una segunda en la que bombardea a su compañera con radiación gamma de alta energía, arrancando la mayor parte de sus capas externas y dando lugar a un exoplaneta del tamaño de Júpiter compuesto principalmente de helio.

El exoplaneta alrededor de PSR J2322-2650, conocido como PSR J2322-2650b, se ajusta a la descripción de un planeta del tamaño de Júpiter que parece tener la misma densidad que la que se esperaría si estuviera compuesto principalmente de helio. Sin embargo, su atmósfera es diferente a la de cualquier otra compañera de la viuda negra jamás vista. Según los informes espectrográficos del James Webb, su atmósfera está compuesta principalmente de carbono elemental, en forma de tricarbono (C3) o dicarbono (C2).

LADO NOCTURNO CUBIERTO DE HOLLÍN

Otro aspecto interesante de la atmósfera del planeta es la diferencia entre el lado diurno y el nocturno. En el lado diurno, que siempre está de cara al púlsar debido al bloqueo de mareas del planeta, las temperaturas pueden superar los 2000 °C y se observan señales químicas muy claras. Sin embargo, en el lado nocturno, casi no se observaron características, lo que sugiere que esa parte del planeta está cubierta de hollín o algo similar sin características distintivas.

Para demostrar aún más la singularidad de la atmósfera de este planeta, los investigadores calcularon las proporciones entre carbono y oxígeno, así como entre carbono y nitrógeno. La proporción C/O fue superior a 100, mientras que la proporción C/N fue superior a 10*000. En comparación, la Tierra tiene una proporción C/O de 0,01 y una proporción C/N de 40. Obviamente, hay mucho carbono en este planeta.

Sin embargo, otros aspectos del planeta coinciden con la teoría general. Los modelos de circulación predicen que los planetas de rotación rápida, como PSR J2322-2650b, tendrían fuertes vientos del oeste, a diferencia de los vientos del este típicos de otros Júpiter calientes con bloqueo de mareas. Los datos del JWST muestran que la parte más caliente del planeta se encuentra a unos 12 grados al oeste del centro, lo que proporciona la primera evidencia observacional de este fenómeno.