Webb revela que WASP-121b se formó lejos de su estrella y migró hasta convertirse en un planeta ultracaliente

Un nuevo estudio basado en observaciones del Telescopio Espacial James Webb (JWST) ha cambiado la visión sobre la formación y evolución de WASP-121b, uno de los exoplanetas más extremos conocidos. Este gigante gaseoso ultracaliente, con temperaturas diurnas que superan los 3000 grados Celsius, orbita tan cerca de su estrella anfitriona que completa una vuelta cada 30,5 horas. Sin embargo, las firmas químicas detectadas por el Webb revelan que su origen está mucho más lejos, en una zona análoga a la de Júpiter y Urano en nuestro Sistema Solar.

El hallazgo principal es la presencia inesperada de metano (CH₄) y monóxido de silicio (SiO) en la atmósfera de WASP-121b. Estas moléculas solo pueden formarse o mantenerse estables en regiones frías del disco protoplanetario, lo que indica que el planeta acumuló su masa principal en una zona helada, antes de migrar hacia el entorno abrasador donde reside hoy.

La investigación, liderada por Thomas Evans-Soma y Cyril Gapp, demuestra que WASP-121b vivió una verdadera odisea cósmica, nació lejos de su estrella, en un ambiente donde el agua permanecía congelada y el metano podía existir como gas, y luego migró progresivamente hasta alcanzar una órbita tan cercana que el planeta está bloqueado por marea, con un hemisferio permanentemente expuesto al calor estelar y otro sumido en una noche eterna.

Uno de los aspectos más sorprendentes es la abundancia de metano detectada en el hemisferio nocturno, un hallazgo que desafía los modelos actuales de circulación atmosférica. Según los datos, fuertes corrientes verticales transportan metano desde capas profundas y frías hasta las alturas, manteniendo una alta concentración de este compuesto incluso bajo condiciones extremas.

El equipo científico utilizó el instrumento NIRSpec del Webb para analizar la atmósfera de WASP-121b durante distintas fases de su órbita. Esto permitió identificar no solo metano, sino también vapor de agua, monóxido de carbono y monóxido de silicio, lo que brinda una visión precisa de la composición química y la historia del planeta.

La detección pionera de monóxido de silicio resulta clave, este compuesto es producto de material rocoso vaporizado, y su presencia permite estimar cuánta roca sólida absorbió WASP-121b durante su formación. Los análisis muestran que el planeta incorporó una cantidad significativa de materiales refractarios, trazando un vínculo directo con procesos que también dieron origen a gigantes gaseosos en el Sistema Solar.

Los resultados sugieren que, en la infancia de WASP-121b, las partículas de hielo y polvo del disco protoplanetario se agruparon, formando guijarros y planetesimales ricos en agua y metano. Estos cuerpos migraron hacia el interior hasta que el planeta alcanzó suficiente masa para abrir una brecha en el disco, frenando el flujo de material helado pero permitiendo aún la acumulación de gas enriquecido en carbono.

En definitiva, este estudio con el JWST no solo resuelve el misterio del origen de WASP-121b, sino que obliga a replantear la teoría de la formación planetaria para los llamados “Júpiteres calientes”. La combinación de evidencia química y modelos de migración planetaria abre una nueva era para comprender los procesos dinámicos que esculpen la arquitectura de los sistemas planetarios más allá del Sol.

Fuente: Instituto Max Planck de Astronomía