Descubierto el primer arcoíris en un planeta fuera del sistema solar

Por primera vez, un observatorio espacial (el "Cheops" lanzado por la NASA y la ESA, la Agencia Espacial Europea) ha detectado en un planeta extrasolar signos similares a los de un arcoíris.

En concreto, se trata de un fenómeno que los científicos llaman "Gloria", porque, como el arcoíris, está formado por anillos de luz de colores y que adoptan una forma concéntrica y que solo se producen en condiciones peculiares.

Hasta ahora, este "delicado" fenómeno solo se había detectado fuera de la Tierra en Venus, pero parece ser que también se forma en la atmósfera de un planeta gigante, gaseoso y ultracaliente, que se llama "WASP-76b" y que está situado a 637 años-luz de distancia.

Si se confirma este descubrimiento con nuevas observaciones, esta primera "gloria extrasolar" permitirá a los astrofísicos saber más sobre la naturaleza de este exoplaneta, un "mundo" muy extraño y distante.

Planeta infernal

Los datos de "Cheops" demuestran que este primer "arcoíris" situado fuera de nuestro sistema solar se forma entre el calor y la luz insoportables de la cara iluminada por el sol del exoplaneta WASP-76b y la noche interminable de su lado oscuro.

El "efecto gloria" es similar al de un arcoíris y se produce cuando la luz se refleja en las nubes formadas por una sustancia perfectamente uniforme, pero hasta ahora de composición desconocida.

"Hay una razón por la que no se ha visto antes fuera de nuestro Sistema Solar: requiere condiciones muy peculiares", explica Olivier Demangeon, astrónomo del Instituto de Astrofísica y Ciencias Espaciales de Portugal y responsable principal de este hallazgo.

Condiciones raras

La confirmación del efecto de gloria significaría la presencia en este lejano y raro planeta de nubes formadas por gotas de agua perfectamente esféricas, que han durado al menos tres años o que se reponen constantemente.

Para que tales nubes persistan, la temperatura de la atmósfera también tendría que ser estable a lo largo del tiempo, una visión fascinante y detallada de lo que podría estar sucediendo en WASP-76b.

Es importante destacar que ser capaz de detectar maravillas tan diminutas tan lejos enseñará a los científicos e ingenieros cómo detectar otros fenómenos críticos pero difíciles de ver.

Por ejemplo, la luz solar que se refleja en lagos y océanos líquidos es una condición que puede demostrar que ese planeta es "habitable".

Primeras pruebas

En primer lugar, se necesitan partículas atmosféricas que sean casi perfectamente esféricas, completamente uniformes y lo suficientemente estables como para ser observadas durante mucho tiempo.

Además, la estrella cercana al planeta necesita brillar directamente hacia ella, con el observador, en este caso Keops, en la orientación correcta.

De confirmarse, esta primera gloria exoplanetaria proporcionaría una hermosa herramienta para comprender más sobre el planeta y la estrella que lo formó. "Lo que es importante tener en cuenta es la increíble escala de lo que estamos presenciando", explica Matthew Standing, investigador de la ESA que estudia exoplanetas. WASP-76b está a varios cientos de años luz de distancia y es un planeta gigante gaseoso intensamente caliente donde probablemente llueve hierro fundido.

A pesar del caos, se han detectado los posibles signos de una gloria, pero es una señal increíblemente débil.

Por lo menos, este resultado preliminar demuestra el poder de la misión "Cheops" de la NASA y la ESA para detectar fenómenos sutiles nunca antes vistos en mundos lejanos.

Planeta torcido

WASP-76b es un planeta ultracaliente similar a Júpiter. Pero, si bien es un 10% menos masivo que nuestro primo rayado, es casi el doble de su tamaño.

Orbitando estrechamente alrededor de su estrella anfitriona doce veces más cerca de lo que Mercurio abrasado orbita alrededor de nuestro Sol, el exoplaneta está "hinchado" por una intensa radiación.

Desde su descubrimiento en 2013, WASP-76b ha sido objeto de un intenso escrutinio y ha surgido una imagen extrañamente infernal. Un lado del planeta siempre mira hacia el Sol, alcanzando temperaturas de 2.400 grados centígrados.

Por lo tanto, allí, los elementos que formarían rocas en la Tierra se derriten y se evaporan, solo para condensarse en el lado nocturno ligeramente más frío, creando nubes de hierro que gotean lluvia de hierro fundido. Pero los científicos se han quedado perplejos por una aparente asimetría, o torcedura, en las "extremidades" de WASP-76b, sus regiones más externas que se ven cuando pasa por delante de su estrella anfitriona.

Observatorio espacial

Cheops monitoreó intensamente WASP-76b mientras pasaba por delante y alrededor de su estrella similar al Sol.

Después de 23 observaciones a lo largo de tres años, los datos mostraron un sorprendente aumento en la cantidad de luz procedente del "terminador" oriental del planeta, el límite donde la noche se encuentra con el día. Esto permitió a los científicos desentrañar y restringir el origen de la señal. "Es la primera vez que se detecta un cambio tan brusco en el brillo de un exoplaneta"- explica Olivier-, "y este descubrimiento nos lleva a plantear la hipótesis de que este brillo inesperado podría ser causado por el efecto de la gloria".

Diferencias

Si bien el efecto de gloria crea patrones similares a los del arcoíris, los dos no son lo mismo.

Los arcoíris se forman cuando la luz solar pasa a través de un medio con una cierta densidad a un medio con una densidad diferente, por ejemplo, del aire al agua, lo que hace que su trayectoria se doble (refracte).

Las diferentes longitudes de onda se doblan en diferentes cantidades, lo que hace que la luz blanca se divida en sus diversos colores y cree el arco redondo familiar de un arcoíris.

Sin embargo, la gloria, se forma cuando la luz pasa entre una abertura estrecha, por ejemplo, entre las gotas de agua en las nubes o la niebla.

Una vez más, la trayectoria de la luz se dobla (en este caso se difracta), la mayoría de las veces crea anillos concéntricos de color, con interferencia entre las ondas de luz que crean patrones de anillos brillantes y oscuros.

Sigue la investigación

"Se necesitan más pruebas para afirmar de forma concluyente que esta intrigante luz extra es una rara gloria", concluye Theresa Lüftinger, científica del proyecto de la ESA.

Las observaciones del mayor telescopio espacial de la historia, el James Webb, podría hacer este trabajo. O también la próxima misión Ariel de la ESA podría demostrar su presencia.