Los gemelos cósmicos de Júpiter: 4 planetas relatan la historia de su aparición

Un grupo internacional de astrónomos ha alcanzado un hito importante en el estudio de mundos distantes. Con la ayuda del telescopio espacial James Webb, por primera vez han logrado obtener imágenes directas que confirman la presencia de dióxido de carbono en la atmósfera de planetas fuera del Sistema Solar.

El foco de atención ha sido el sistema planetario HR 8799, ubicado en la constelación de Pegaso a 130 años luz de nuestro planeta. Especialistas de la Universidad Johns Hopkins realizaron un análisis detallado de cuatro masivos cuerpos celestes que orbitan alrededor de su estrella anfitriona.

En términos astronómicos, esta estructura es muy joven: tiene una edad de alrededor de 30 millones de años, lo que contrasta enormemente con la edad de nuestro entorno cósmico, que ya tiene 4,6 mil millones de años. Los planetas de HR 8799 aún no se han enfriado tras el violento período de su formación y emiten intensamente calor en el espectro infrarrojo.

Las observaciones se realizaron en un rango particular del espectro electromagnético, entre 3 y 5 micrómetros. Estas longitudes de onda permiten a los astrónomos determinar con precisión la composición química de las atmósferas planetarias, que era el objetivo principal. El análisis de los datos obtenidos reveló que en las envolturas gaseosas de estos cuerpos celestes hay mucho más hierro, carbono, oxígeno y otros elementos pesados de lo que se creía anteriormente.

Además del sistema HR 8799, el equipo estudió un exoplaneta que orbita la estrella 51 Eridana. Este objeto cósmico se encuentra a 96 años luz de distancia y completa una órbita a 11 mil millones de millas de su estrella. Por primera vez en la historia de la astrofísica, los investigadores lograron capturar una imagen del cuerpo celeste a una longitud de onda de 4,1 micrómetros.

El éxito del trabajo se debió a las únicas capacidades técnicas del telescopio. Los coronógrafos —dispositivos especiales que funcionan según el principio de un eclipse artificial— jugaron un papel clave. Estos bloquean el resplandor cegador de las estrellas, permitiendo distinguir fácilmente la tenue luz de los planetas circundantes.

Los compuestos detectados en las atmósferas de los planetas del sistema HR 8799 evidencian un cierto camino en su formación. Aparentemente, estos cuerpos celestes se formaron de manera similar a Júpiter y Saturno: primero se creó un núcleo sólido que gradualmente atrajo gas del disco protoplanetario, una región de polvo y gas alrededor de la estrella joven.

En astrofísica existen dos teorías competidoras sobre el origen de los planetas gigantes. Según la primera, se forman gradualmente a partir de un núcleo sólido, acumulando gas a su alrededor. Según la segunda, estos masivos cuerpos cósmicos se forman mucho más rápidamente, como resultado del colapso gravitacional, cuando la materia en el disco estelar en enfriamiento se comprime bruscamente debido a su propia gravedad. La determinación del mecanismo predominante ha sido posible gracias a las nuevas observaciones.

Hasta ahora, estudios de este tipo se consideraban prácticamente imposibles. Los planetas distantes emiten miles de veces menos luz que sus estrellas anfitrionas, y hasta hace poco solo se podía fotografiar directamente unos pocos objetos. Un ejemplo característico: cuando en 2022 los astrónomos detectaron por primera vez dióxido de carbono en la atmósfera del exoplaneta WASP-39 b, tuvieron que utilizar métodos indirectos, registrando cambios en la luz de la estrella al pasar el cuerpo celeste frente a ella.

Las tecnologías avanzadas también permiten clasificar con mayor precisión los diferentes cuerpos celestes. Esto es especialmente importante para el estudio de las enanas marrones, esos enigmáticos cuerpos cósmicos que ocupan una posición intermedia en la jerarquía del cosmos. Su masa es demasiado grande para ser un planeta ordinario, pero insuficiente para que en su interior se inicien reacciones termonucleares propias de las estrellas.

La comprensión de la naturaleza de los gemelos de Júpiter y Saturno va mucho más allá de la clasificación astronómica. Con su poderoso efecto gravitacional, son capaces de cambiar radicalmente el destino de los objetos vecinos. A veces actúan como una barrera natural, desviando asteroides y cometas potencialmente peligrosos. En otras situaciones, su influencia puede desestabilizar las órbitas de los planetas cercanos, cambiando de forma radical la estructura de todo el sistema estelar.

Los últimos avances en astronomía acercan a la ciencia a descifrar uno de los mayores misterios del universo: la búsqueda de vida extraterrestre. La capacidad de analizar la composición química de las atmósferas abre la puerta a la detección de biomarcadores, sustancias específicas cuya presencia podría indicar la existencia de organismos vivos en otros rincones del Universo.