WASP-166 b: un planeta anómalo que desafía todas las leyes de formación atmosférica

El telescopio orbital James Webb ha revelado los misterios de la atmósfera de WASP-166 b, un exoplaneta situado a 368 años luz de la Tierra. Un equipo internacional de astrónomos, dirigido por Andrew Mayo de la Universidad de San Francisco, realizó un análisis detallado de la composición de esta peculiar envoltura gaseosa. Los resultados se publicaron en el servidor de preprints arXiv.

WASP-166 b tiene un tamaño siete veces mayor que el de la Tierra y una masa 32 veces superior. Completa una órbita alrededor de su estrella en solo 5,44 días, manteniéndose a una distancia de 0,067 unidades astronómicas. La temperatura en la superficie del planeta alcanza los 1270 kelvins, lo que lo clasifica dentro de un grupo raro de cuerpos celestes conocido como "Neptunos desérticos calientes".

La estrella anfitriona, WASP-166, pertenece a la clase espectral F9V y supera al Sol en tamaño y masa en aproximadamente un 20 %. Tiene una edad estimada de 2,1 mil millones de años, una temperatura efectiva de 6050 kelvins y una metalicidad de 0,19 dex.

Para estudiar la atmósfera, los científicos utilizaron dos instrumentos del telescopio espacial: el espectrógrafo de infrarrojo cercano NIRISS y la cámara NIRCam. Las observaciones se llevaron a cabo con el NIRSpec BOTS G395M/F290LP en el rango de 2,80-5,17 micrómetros y el NIRISS SOSS Order-1 en el rango de 0,85-2,81 micrómetros durante el tránsito del planeta frente al disco de la estrella.

El análisis de los datos recopilados reveló una gran cantidad de vapor de agua y dióxido de carbono en la atmósfera de WASP-166 b, dominando el espectro observado. Además, se detectaron leves indicios de amoníaco y se logró determinar la presión en la capa de nubes.

La mayor parte de la envoltura gaseosa está compuesta por helio e hidrógeno en una proporción típica de la nebulosa solar primordial. Sin embargo, no se hallaron rastros de otros compuestos como el monóxido de carbono.

Un aspecto particularmente interesante es la relación entre carbono y oxígeno, que es de 0,282. Este valor resultó ser inferior al de la estrella anfitriona (0,41) y considerablemente menor que el del Sol (0,55). Al mismo tiempo, la metalicidad de la atmósfera alcanza un nivel excepcionalmente alto: 1,57.

Según los investigadores, la composición química observada podría explicarse mediante dos procesos. El primer escenario sugiere que el planeta se formó por acreción de planetesimales, un proceso en el que pequeños cuerpos y partículas de polvo cósmico se fusionan gradualmente para formar un objeto único. Posteriormente, las altas temperaturas y presiones habrían erosionado el núcleo, permitiendo que parte del material central ascendiera a la atmósfera, alterando su composición química.

El segundo posible mecanismo está relacionado con la fotoevaporación, un fenómeno en el que la intensa radiación de la estrella anfitriona literalmente "sopla" parte de los gases atmosféricos hacia el espacio, modificando con el tiempo el equilibrio químico de la atmósfera restante.