James Webb logra observar por primera vez con claridad la atmósfera de un subneptuno

Una atmósfera sin neblina por fin

Los subneptunos, aunque abundantes en la galaxia, han sido hasta ahora difíciles de estudiar debido a sus atmósferas opacas. Pero TOI-421 b, con temperaturas superiores a los 1,300 grados Fahrenheit, se ha convertido en la excepción ideal.

El Telescopio Webb detectó vapor de agua, monóxido de carbono y dióxido de azufre en su atmósfera, sin rastros de metano ni dióxido de carbono. Esta composición rica en hidrógeno sugiere una atmósfera ligera más parecida a la de un gigante gaseoso que a la de otros subneptunos previamente analizados.

La temperatura extrema de TOI-421 b impide la formación de neblina fotoquímica, que suele complicar el análisis espectral de estos mundos. Al no haber neblina que dispersara la luz, Webb pudo capturar firmas moleculares con gran claridad, algo inédito en este tipo de planeta.

La espectroscopía que descifró su química

El estudio se basó en la técnica de espectroscopía de transmisión, que analiza la luz estelar mientras atraviesa la atmósfera del planeta durante su tránsito. Esta luz absorbe ciertas longitudes de onda específicas según la composición química de la atmósfera.

En el caso de TOI-421 b, la claridad de su cielo permitió una huella espectral sin distorsiones, lo que entregó una radiografía precisa de sus componentes. Es un hito, ya que la mayoría de los subneptunos estudiados previamente ofrecían solo señales débiles por culpa de las capas de neblina que cubrían su atmósfera.

El hallazgo valida una hipótesis previa: a temperaturas superiores a 1,070 grados Fahrenheit, el metano se descompone y no se forma la neblina habitual, dejando al descubierto las moléculas atmosféricas. TOI-421 b se convierte así en un laboratorio natural clave para entender estos planetas.

El proceso de formación de un subneptuno

Se cree que los subneptunos se forman a través de la acreción de núcleos, un proceso que inicia con un cuerpo rocoso sólido. Este núcleo, al alcanzar unas 1–3 masas terrestres, comienza a atraer una envoltura de hidrógeno del disco protoplanetario que lo rodea.

A diferencia de los gigantes gaseosos, estos planetas no llegan a la masa crítica para acumular gas de forma descontrolada. En su lugar, su evolución se detiene por la disipación del gas disponible o por mecanismos internos que regulan el calor y la presión.

Modelos recientes sugieren que si un subneptuno se forma mediante la acreción de guijarros, desarrolla una estructura interna mixta: un núcleo rocoso pequeño, una capa con vapores de silicatos, y una atmósfera rica en hidrógeno con gradientes térmicos y químicos. Con el tiempo, los vapores se condensan en un fenómeno llamado “lluvia interna”, transformando su estructura interna de forma gradual.

Un tipo de planeta que desafía teorías

TOI-421 b no solo es claro, es distinto. Su composición rica en hidrógeno, la ausencia de metano y su entorno extremo indican que los subneptunos podrían formarse bajo condiciones mucho más diversas de lo que se creía.

Antes, se asumía que estos mundos intermedios entre la Tierra y Neptuno eran homogéneos: con atmósferas densas, neblinosas, y procesos de formación similares. Este nuevo caso demuestra que hay múltiples caminos evolutivos, incluso dentro de una misma categoría planetaria.

El hecho de que TOI-421 b orbite una estrella similar al Sol refuerza el interés científico: es un ejemplo de cómo podría haber sido un planeta de este tipo si hubiera existido en nuestro propio sistema solar. Y sin embargo, los subneptunos están completamente ausentes de él, lo que hace que cada nueva observación de estos exoplanetas sea doblemente valiosa.

Ventanas al universo más común

Gracias al Telescopio James Webb, hemos conseguido una ventana nítida hacia un tipo de planeta que, aunque constituye la mayoría de los exoplanetas detectados, sigue siendo uno de los más desconocidos. TOI-421 b no es un mundo habitable ni promete vida, pero su claridad atmosférica lo convierte en una piedra angular para futuras investigaciones.

Este hallazgo recuerda que la diversidad planetaria del universo es mucho mayor de lo que nuestros modelos han podido prever. La ausencia de subneptunos en el sistema solar ya no puede tomarse como regla, sino como una peculiaridad local. En el contexto galáctico, son la norma, no la excepción.

El Webb apenas ha comenzado a explorar estos mundos. Cada uno de ellos, con su atmósfera única, su historia térmica y su estructura interna, nos revela piezas clave del rompecabezas cósmico. Con cada cielo despejado que logremos observar, también despejamos un poco más nuestra comprensión del universo.