El telescopio Webb revela condiciones meteorológicas extremas en las enanas marrones cósmicas

WASHINGTON >> El pronóstico del tiempo para los dos enanos marrones —cuerpos celestes más grandes que un planeta pero más pequeños que una estrella— más cercanos a nosotros ya está listo. Es un clima inclemente, por decirlo suavemente: abrasador, con un cóctel químico tóxico arremolinándose en la atmósfera y nubes de partículas de silicato que se mueven como una tormenta de polvo del Sahara.

Los investigadores han utilizado observaciones del Telescopio Espacial James Webb para realizar exámenes detallados de las condiciones atmosféricas en las enanas marrones, en concreto un par que orbitan entre sí a unos seis años luz de la Tierra, bastante cerca según los estándares cósmicos. Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año, 5,9 billones de millas (9,5 billones de kilómetros).

Los datos de Webb proporcionaron una visión tridimensional de cómo cambiaba el clima a lo largo de la rotación de una enana marrón (la más grande de las dos tardaba siete horas y la más pequeña, cinco horas) con múltiples capas de nubes encontradas a diferentes profundidades atmosféricas.

En ambos casos, predominan las atmósferas de hidrógeno y helio, con trazas de vapor de agua, metano y monóxido de carbono. La temperatura en la cima de sus nubes era de unos 1.700 grados Fahrenheit, similar a la de la llama de una vela.

“En este estudio, creamos los 'mapas meteorológicos' más detallados para cualquier enana marrón hasta la fecha”, dijo la astrónoma Beth Biller del Instituto de Astronomía de la Universidad de Edimburgo, autora principal del estudio publicado el lunes en la revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Las enanas marrones no son ni una estrella ni un planeta, sino algo intermedio. Emiten su propia luz gracias a su calor puro, “tal como verías las brasas de un fuego brillando de rojo debido a lo calientes que están”, dijo Biller. Fue esa luz la que observaron los investigadores con el Webb. A diferencia de las estrellas, las enanas marrones no tienen fusión nuclear en su núcleo.

“Al igual que los planetas, pero a diferencia de las estrellas, las enanas marrones también pueden tener nubes formadas por precipitados en sus atmósferas. Sin embargo, mientras que en la Tierra tenemos nubes de agua, las nubes de las enanas marrones son mucho más calientes y probablemente estén formadas por partículas de silicato calientes, algo así como una tormenta de polvo sahariana muy caliente”, dijo Biller.

La teoría científica actual es que las enanas marrones se forman a partir de grandes nubes de gas y polvo, como las estrellas, pero no tienen la masa suficiente para provocar una fusión nuclear. Su composición es similar a la de los planetas gigantes gaseosos como Júpiter, el planeta más grande de nuestro sistema solar. Su masa es hasta 80 veces mayor que la de Júpiter. En comparación, la masa del Sol es aproximadamente 1.000 veces mayor que la de Júpiter.

Las dos enanas marrones examinadas por el telescopio Webb se formaron hace unos 500 millones de años. Cada una tiene un diámetro comparable al de Júpiter. Una es 35 veces más masiva que Júpiter y la otra, 30 veces.

Webb percibió cómo variaba su luz a medida que diferentes características atmosféricas entraban y salían de la vista.

“La rápida rotación de ambos objetos ayuda a determinar sus patrones climáticos, y si pudiéramos ver directamente la estructura de la cima de las nubes, probablemente podríamos ver bandas y vórtices, como la Gran Mancha Roja, como ocurre en Júpiter”, dijo Biller.

“En el futuro, se podrían utilizar técnicas similares para estudiar el clima en exoplanetas potencialmente habitables”, añadió Biller, refiriéndose a los planetas más allá de nuestro sistema solar.

Las enanas marrones son relativamente comunes. Se conocen unas 1.000, en comparación con los más de 5.000 exoplanetas conocidos.

Webb examina el cosmos principalmente en el infrarrojo, mientras que su predecesor, el telescopio espacial Hubble, lo hace principalmente en longitudes de onda ópticas y ultravioleta.

“Las atmósferas de las enanas marrones son sumamente complejas. Webb supone un gran avance en nuestra capacidad para comprender estas atmósferas al proporcionar un rango de longitudes de onda y una sensibilidad sin precedentes”, afirmó la astrónoma y coautora del estudio, Johanna Vos, del Trinity College de Dublín (Irlanda).

“Estas diferentes longitudes de onda nos permiten monitorear la atmósfera desde lo más profundo hasta lo más superficial, brindando una visión integral de toda la extensión de la atmósfera”, agregó Vos.