El telescopio espacial James Webb descubrió extrañas nubes de sal en un planeta rosado

Descubrir los secretos de un mundo fuera del Sistema Solar equivale a abrir una ventana sobre el funcionamiento de la materia y la energía en condiciones extremas. Cada avance logrado en la exploración de exoplanetas no solo suma conocimiento sobre cuerpos distantes, sino que también redefine lo que la ciencia considera posible en la diversidad de objetos astronómicos.

En este contexto, el estudio del “planeta rosa” GJ504b ofrece una oportunidad inusual para asomarse a la frontera entre los planetas y las estrellas, y para observar fenómenos atmosféricos hasta ahora teóricos.

El “planeta rosa”, apodado por su distintivo brillo y color, fue descubierto en 2013 y desde entonces mantiene intrigados a los astrónomos. Ubicado a 57 años luz de la Tierra y orbitando una estrella similar al Sol, GJ504b desafía una clasificación sencilla. Su masa es aproximadamente 25 veces mayor que la de Júpiter, lo que lo sitúa en el límite difuso entre los planetas gigantes y las enanas marrones.

Por ello, los especialistas prefieren referirse a él como un “compañero de masa planetaria”: un objeto del tamaño de un planeta que orbita una estrella, pero con características que recuerdan tanto a un planeta como a una pequeña estrella.

Durante más de una década, los intentos de estudiar en profundidad la naturaleza de GJ504b se vieron frustrados. Su tenue brillo y su baja temperatura –unos 290 grados Celsius, equivalentes a 550 grados Fahrenheit– impidieron obtener datos precisos con telescopios terrestres.

Mientras que la mayoría de los exoplanetas fotografiados directamente muestran temperaturas entre los 1.000 y 2.000 grados Fahrenheit, este objeto destaca como uno de los compañeros más fríos jamás observados. La edad estimada, entre 2.500 y 4.000 millones de años, explica su enfriamiento progresivo, ya que los planetas gigantes nacen muy calientes y se enfrían con el tiempo.

Todo cambió cuando el telescopio espacial James Webb (JWST), lanzado para explorar el universo en longitudes de onda infrarroja, apuntó sus potentes instrumentos hacia GJ504b. El equipo liderado por Aneesh Baburaj, investigador postdoctoral de la Universidad Northwestern y experto en exoplanetas, logró captar la esquiva luz del “planeta rosa” y eliminar el resplandor de su estrella anfitriona mediante avanzadas técnicas de procesamiento de datos.

Esta combinación permitió, por primera vez, obtener el espectro del objeto, es decir, la descomposición de su luz en todos los colores. Cada color del espectro representa la huella de un elemento químico en la atmósfera, permitiendo reconstruir su composición.

“Muchos equipos de todo el mundo realizaron observaciones de seguimiento para estudiar su luz, pero era demasiado tenue para los instrumentos terrestres. Eso lo convirtió en un objetivo perfecto para el JWST. Cuando finalmente obtuvimos su espectro, nos pareció interesante de inmediato. Pero una vez que empezamos a analizar los datos con mayor profundidad, nos dimos cuenta de que no se parecía a nada que hubiéramos analizado antes”, afirmó Aneesh Baburaj en declaraciones recogidas por la Universidad Northwestern.

La revelación más llamativa surgió al descubrir que la atmósfera de GJ504b contiene “cielos salinos”, es decir, nubes de sal nunca antes observadas en un objeto frío fuera del Sistema Solar. Hasta ahora, la presencia de nubes de sal en atmósferas exoplanetarias era solo una hipótesis planteada hace más de 15 años, pero los datos del JWST la convirtieron en realidad.

“Esta es la primera vez que descubrimos que las nubes de sal son fundamentales para explicar el espectro de un objeto”, dijo Baburaj. “Es un buen recordatorio de que debemos tener en cuenta las nubes en nuestros modelos”.

El estudio, publicado en la revista Astronomical Journal, muestra que la atmósfera de GJ504b resulta inusualmente rica en compuestos como vapor de agua, metano, dióxido de carbono, amoníaco y otras moléculas complejas. El análisis espectral reveló, además, una abundancia de elementos pesados o “metales”, situando a este objeto en un rango químico poco común para su tipo.

A pesar de estos avances, el origen del “planeta rosa” sigue siendo un enigma: los datos actuales no permiten descartar que se haya formado como un planeta o como una estrella pequeña.

El proceso que llevó a este descubrimiento requirió no solo la capacidad de observación del JWST, sino también el desarrollo de modelos astrofísicos capaces de simular la atmósfera del objeto. Inicialmente, los científicos notaron que ninguna simulación estándar coincidía con las observaciones. Solo al incorporar nubes de sal en el modelo, los resultados se ajustaron a los datos reales.

Según explicó Baburaj, “realizamos simulaciones con nubes y los resultados coincidieron con lo que sabemos sobre los planetas fríos. Probamos tres tipos diferentes de nubes, y las nubes de sal fueron las que mejor se ajustaron. Al tener en cuenta las nubes de sal, se atenuó la señal de las moléculas ocultas en las capas más profundas de la atmósfera del planeta compañero. Entonces, los resultados se volvieron físicamente posibles”.

La colaboración científica incluyó al Instituto Científico del Telescopio Espacial (STScI), donde Marshall Perrin, miembro del equipo científico del JWST, diseñó el programa de observación de GJ504b. El trabajo de Perrin fue clave para maximizar la sensibilidad del telescopio y lograr la detección de señales extremadamente débiles. “Anteriormente, otros astrónomos observaron al compañero durante toda una noche con algunos de los telescopios más grandes del mundo para obtener un espectro”, relató Baburaj. “Y no pudieron ver el objeto. Con el JWST, nuestra observación completa duró alrededor de dos horas y tuvimos éxito”.

Esta investigación representa un paso decisivo para el estudio de los llamados “compañeros de masa planetaria” y para la exploración de objetos fríos y tenues, que hasta ahora escapaban a los instrumentos convencionales. Los resultados obtenidos con el JWST abren la posibilidad de investigar atmósferas de otros cuerpos similares, incluidos planetas gigantes de nuestro propio sistema solar, como Júpiter, que también presentan nubes complejas aunque de diferente composición.

Baburaj explicó que “las técnicas empleadas en el estudio podrían ayudar a desentrañar otros misterios que rodean a los planetas fríos y poco tenues. Júpiter, por ejemplo, alberga nubes compuestas de hielo de amoníaco. Si bien este tipo de nubes aún no se pueden observar con precisión, la detección de las nubes de sal de GJ504b sugiere que los astrónomos se están acercando a su descubrimiento”.

El hallazgo de nubes de sal en la atmósfera de un objeto frío como GJ504b no solo valida predicciones teóricas, sino que también obliga a reconsiderar cómo se forman y evolucionan los mundos fuera del Sistema Solar. Este avance demuestra la importancia del JWST como herramienta para explorar regiones del espacio que resultan inaccesibles para los telescopios terrestres. El “planeta rosa” se convierte así en un laboratorio natural para poner a prueba modelos sobre la química y la dinámica atmosférica en condiciones extremas.

El misterio central de GJ504b persiste. Aunque los datos espectrales sugieren una composición rica en elementos pesados y una atmósfera compleja, los científicos no pueden concluir si se trata de un planeta gigante o de una enana marrón. El objeto parece haberse formado en la frontera de ambos mundos, lo que lo convierte en una pieza esencial para comprender la transición entre planetas y estrellas en la evolución cósmica.

La expectativa es que futuras observaciones con el JWST y otros telescopios espaciales permitan identificar nubes similares en otros cuerpos lejanos y profundizar en el estudio de la química atmosférica bajo temperaturas y presiones extremas.