Investigaciones recientes realizadas por científicos de la Universidad de Cornell han presentado potencialmente los fenómenos ópticos fascinantes en exoplanetas distantes, en particular la atmósfera de WASP-17B, un gigante de gas que es aproximadamente 1.300 años luz de la tierra. Este estudio, publicado en la revista Astrophysical Letters, sugiere que WASP-17B puede mostrar pantallas de luz que son comparables a los milagros terrenales como halos alrededor de la luna o manchas claras al lado del sol.
WASP-17B, descubierto en 2009, se clasifica como un «Júpiter caliente», una especie de gigante de gases conocido por un circuito peligrosamente cerca de su estrella. Esta proximidad somete al planeta a temperaturas extremas y vientos de huracanes brillantes que pueden alcanzar velocidades de hasta 10,000 millas por hora (16,000 kilómetros por hora). Los investigadores afirman que estos vientos de alta velocidad pueden ser lo suficientemente potentes como para alinear pequeños cristales de cuarzo en la atmósfera superior del planeta, relacionado con el proceso que genera «Sun Dogs» en la Tierra mediante la alineación de los cristales de hielo.
Nikole Lewis, profesora asociada de astronomía en Cornell y coautora del estudio, indicó que si pudiéramos registrar una imagen óptica de WESP-17B que su disco resolverá, podemos observar estas espectaculares características del perro solar en su atmósfera. Los pequeños cristales de cuarzo responsables de tales efectos ópticos son increíblemente pequeños, con alrededor de 10,000 ajustes sobre el ancho del cabello humano. Bajo la influencia de los intensos vientos en WASP-17B, estas estructuras pueden unir una forma comparable a los botes que flotan a lo largo de un río en formación, según Elia Mullens, una estudiante graduada que dirige el estudio.
El concepto de alineación mecánica, en la que las partículas se orientan como resultado de las fuerzas aerodinámicas, fue propuesto inicialmente en 1952 por el astrónomo Tommy Gold para explicar la alineación del polvo interestelar con flujos de gases. Aunque los modelos contemporáneos para material cósmico han evolucionado, los autores afirman que los principios comparables aún pueden aplicarse a los entornos duros de las atmósferas exoplanetas.
Aunque la enorme distancia a WASP-17B hace imposible que los telescopios propongan estos fenómenos ópticos directamente, los investigadores pueden distraer su existencia investigando la atmósfera del planeta con el telescopio espacial James Webb (JWST), que se especializa en observaciones infrarrojas. En 2023, Lewis y Mullens contribuyeron a un equipo que identificó con éxito las instrucciones de Kwarts Nanokrystals en las nubes WASP-17B a grandes altitudes.
El descubrimiento de los cristales de cuarzo en la atmósfera de este Júpiter caliente fue inesperado, lo que dio lugar a más investigaciones. Los investigadores desarrollaron modelos detallados para simular cómo los diferentes cristales, como cuarzo, enstatita y forsterita, responden a la luz en función de su orientación. Sus hallazgos revelaron que incluso las pequeñas variaciones en la alineación de partículas pueden causar cambios detectables en las señales de luz registradas por el JWST.
Como señaló Lewis, las condiciones extremas dentro de las densas atmósferas de jupiters calientes como WASP-17B probablemente facilitan la alineación de estas partículas. Incluso si los cristales no están perfectamente de acuerdo con la dirección del viento, aún pueden orientarse verticalmente o responder a los campos eléctricos, lo que lleva a efectos visuales únicos mientras se interactúan con la luz de las estrellas.
Mullens continuará su exploración de la alineación de partículas dentro de la atmósfera de WASP-17B por un programa de observación recientemente aprobado que el JWST usa en el próximo año. Hizo hincapié en la importancia de comprender estos procesos y declaró que estos efectos ofrecen información valiosa sobre las interacciones de los cristales dentro de las atmósferas exoplanetarias después de su atracción estética.
