El James Webb descubre que en un exoplaneta infernal no amanece igual que atardece

Mientras gira frente a su estrella, el exoplaneta ultracaliente WASP-121 b nos muestra dos caras atmosféricas radicalmente distintas. Gracias al telescopio James Webb, los astrónomos han observado por primera vez cómo cambian la temperatura y la química entre el amanecer y el atardecer de un mundo situado a 850 años luz de la Tierra.

Por Enrique Coperías, periodista científico

WASP-121 b orbita tan cerca de su estrella que completa una vuelta en apenas 30 horas. Esta proximidad extrema mantiene una cara permanentemente iluminada y otra sumida en una noche eterna, generando diferencias térmicas de más de 1.700 ºC entre ambos hemisferios. Crédito: IA-DALL-E-RexMolón Producciones

A más de 850 años luz de la Tierra, un planeta gigante sometido a temperaturas abrasadoras acaba de ofrecernos uno de los secretos atmosféricos más sorprendentes observados hasta ahora fuera del Sistema Solar.

Gracias al telescopio espacial James Webb, un equipo internacional de astrónomos ha detectado por primera vez diferencias claras entre las condiciones atmosféricas del amanecer y del atardecer en un exoplaneta.

El hallazgo demuestra que la atmósfera de WASP-121 b no es homogénea, sino que está dividida en regiones químicas y térmicas distintas, como si el planeta estuviera partido en dos mundos diferentes.

Qué es WASP-121 b

El protagonista de este descubrimiento es WASP-121 b, uno de los llamados Júpiteres ultracalientes: gigantes gaseosos que orbitan tan cerca de sus estrellas que completan una vuelta en apenas treinta horas. La proximidad extrema a su astro provoca que una de sus caras permanezca siempre iluminada mientras la otra queda sumida en una noche perpetua, del mismo modo que la Luna muestra siempre la misma cara a la Tierra.

Esta configuración, conocida como acoplamiento por marea o rotación sincrónica genera diferencias de temperatura colosales entre ambos hemisferios. Sin embargo, hasta ahora los astrónomos no habían conseguido observar directamente cómo cambian las propiedades de la atmósfera a medida que distintas regiones van entrando en el campo de visión durante un tránsito.

El nuevo estudio, publicado en Nature Astronomy, lo ha conseguido por primera vez.

🗣️ «Gracias a su calidad observacional sin precedentes, el James Webb nos permite obtener las imágenes más detalladas de mundos lejanos que hemos tenido hasta ahora —explica Cyril Gapp, investigador del Instituto Max Planck de Astronomía, en Alemania, y autor principal del trabajo. Y añade—: Al medir cómo cambia la absorción de la luz de la estrella mientras WASP-121 b rota, podemos explorar su atmósfera longitud por longitud».

Cómo logró el James Webb detectar la diferencia entre amanecer y atardecer

La clave del descubrimiento reside en un fenómeno relativamente sutil. Cuando un exoplaneta pasa por delante de su estrella desde nuestra perspectiva, una pequeña fracción de la luz estelar atraviesa su atmósfera antes de llegar a los telescopios. Analizando qué longitudes de onda son absorbidas, los científicos pueden reconstruir la composición química y las condiciones físicas de esa atmósfera.

Pero existe un detalle que hasta hace poco apenas había sido explotado: los planetas también rotan mientras dura el tránsito. En el caso de WASP-121 b, esa rotación es suficiente veloz para que diferentes regiones atmosféricas entren de forma progresiva en escena durante las horas que dura el paso frente a la estrella. En otras palabras, el telescopio no observa exactamente la misma atmósfera al principio y al final del tránsito.

Los investigadores utilizaron dos instrumentos del James Webb —el NIRSpec y el NIRISS— para analizar con enorme precisión dos tránsitos del planeta. Lo que encontraron fue una ligera pero inequívoca asimetría en las curvas de luz. El planeta parecía absorber cada vez más luz conforme avanzaba el tránsito, como si su atmósfera se volviera progresivamente más extensa o más opaca.

Tras descartar posibles efectos instrumentales o fenómenos relacionados con la estrella anfitriona, los científicos concluyeron que estaban observando directamente el efecto de la rotación planetaria sobre la atmósfera.

Las temperaturas relativamente más bajas permiten que las moléculas sobrevivan antes de adentrarse en las zonas más abrasadoras del planeta WASP-121 b.

Según las observaciones del telescopio espacial James Webb, la región del amanecer contiene más vapor de agua que la del atardecer. Las temperaturas relativamente más bajas permiten que las moléculas sobrevivan antes de adentrarse en las zonas más abrasadoras del planeta. Crédito: IA-DALL-E-RexMolón Producciones

Un planeta donde el atardecer es más caliente que el amanecer

Los resultados indican que el hemisferio vespertino de WASP-121 b es significativamente más caliente que el hemisferio matutino.

Para entenderlo conviene imaginar el planeta como una esfera que gira lentamente mientras orbita. Durante el tránsito, el borde que corresponde al amanecer y el que corresponde al atardecer no muestran las mismas condiciones. A medida que transcurre la observación, el telescopio empieza a sondear regiones atmosféricas más próximas al punto directamente iluminado por la estrella, donde las temperaturas son más elevadas.

Los modelos atmosféricos ya habían sugerido que el hemisferio oriental del planeta podría ser más caliente que el occidental debido a la circulación de potentes corrientes atmosféricas. Ahora, por primera vez, las observaciones confirman esta predicción.

La diferencia no es trivial. En WASP-121 b las temperaturas diurnas pueden superar los 3.000 ºC, suficientes para vaporizar metales y romper moléculas complejas. A esas temperaturas extremas, la química atmosférica cambia radicalmente de una región a otra.

➡️ WASP-121 b figura entre los mundos más extremos descubiertos hasta la fecha. «Las temperaturas medias del hemisferio diurno alcanzan unos 2.770 kelvin, mientras que en la cara nocturna rondan los 1.000 kelvin», señala Tom Evans-Soma, coautor del estudio, investigador de la Universidad de Newcastle y también vinculado al Instituto Max Planck de Astronomía. Traducido a unidades más familiares, esto equivale a unos 2.500 °C durante el día y alrededor de 725 °C durante la noche.

Uno de los aspectos más interesantes del estudio es que no solo revela diferencias térmicas, sino también químicas.

Monóxido de carbono y vapor de agua: la química de un mundo extremo

Los espectros obtenidos por el James Webb muestran que la señal del monóxido de carbono (CO) aumenta muy claro conforme avanza el tránsito. En cambio, la señal asociada al vapor de agua permanece prácticamente constante o incluso disminuye de manera ligera.

La explicación está relacionada con la extraordinaria resistencia del monóxido de carbono frente al calor. Esta molécula permanece estable incluso en las regiones más abrasadoras del planeta. El agua, por el contrario, comienza a descomponerse cuando las temperaturas alcanzan ciertos valores extremos.

A medida que el telescopio observa zonas progresivamente más calientes del hemisferio vespertino, encuentra menos moléculas de agua disponibles porque muchas han sido destruidas por la temperatura. El monóxido de carbono, sin embargo, sigue presente. El resultado es un paisaje químico cambiante que puede rastrearse directamente durante el tránsito.

Los investigadores también detectaron indicios de cambios en la abundancia de monóxido de silicio (SiO), aunque los datos todavía no son lo suficientemente sólidos como para extraer conclusiones definitivas.

Esquema de la órbita de WASP-121 b alrededor de su estrella. Al estar gravitacionalmente bloqueado por marea, el planeta tarda unas 30 horas tanto en girar sobre sí mismo como en completar una órbita, mostrando siempre la misma cara a su astro..

Esquema de la órbita de WASP-121 b alrededor de su estrella. Al estar gravitacionalmente bloqueado por marea, el planeta tarda unas 30 horas tanto en girar sobre sí mismo como en completar una órbita, mostrando siempre la misma cara a su astro. Durante cada tránsito rota unos 30 grados, lo que permite al telescopio James Webb estudiar por separado las regiones atmosféricas del amanecer y del atardecer. Crédito: MPIA (CC BY 4.0)

Por qué este descubrimiento es importante

El hallazgo supone un avance importante porque abre una nueva vía para estudiar la meteorología y la química de mundos lejanos.

Hasta ahora, gran parte de la información tridimensional sobre las atmósferas de exoplanetas procedía de observaciones realizadas con telescopios terrestres de muy alta resolución. Estas técnicas permiten medir desplazamientos Doppler y seguir movimientos de gases en circulación.

El James Webb aporta una estrategia complementaria. En lugar de analizar el movimiento de las líneas espectrales, observa cómo cambian las características de la atmósfera conforme el propio planeta gira durante el tránsito. Esto permite reconstruir gradientes de temperatura y composición química a lo largo de diferentes longitudes del planeta.

Los resultados encajan además con observaciones previas realizadas desde tierra. Estudios anteriores ya habían sugerido que las señales del monóxido de carbono y del agua procedían de regiones distintas de la atmósfera de WASP-121 b. El James Webb aporta ahora una confirmación independiente y mucho más detallada de esa estructura compleja.

Animación de WASP-121 b orbitando a escasa distancia de su estrella y mostrando siempre la misma cara hacia ella debido al bloqueo por marea.

WASP-121 b, EN ÓRBITA

Animación de WASP-121 b orbitando a escasa distancia de su estrella y mostrando siempre la misma cara hacia ella debido al bloqueo por marea. Durante el tránsito observado por el James Webb, una estrecha franja del hemisferio diurno aparece como un fino creciente luminoso, permitiendo estudiar cómo cambian la temperatura y la composición química entre las regiones del amanecer y del atardecer del planeta. Cortesía: T. Müller (MPIA/HdA)0

Qué exoplanetas podrían estudiarse después

Más allá del caso concreto de WASP-121 b, los autores creen que esta técnica podrá aplicarse a otros exoplanetas extremos.

El estudio identifica varios candidatos especialmente prometedores, entre ellos WASP-33 b, WASP-189 b y KELT-9 b, algunos de los mundos más calientes conocidos. En ellos, los efectos de la rotación durante el tránsito podrían ser incluso más pronunciados.

La importancia de este trabajo va más allá de un único planeta. Hasta hace pocos años, los astrónomos apenas podían detectar la presencia de una atmósfera alrededor de un exoplaneta. Después aprendieron a identificar moléculas concretas. Ahora comienzan a distinguir diferencias entre distintas regiones atmosféricas del mismo mundo.

Es un salto conceptual comparable a pasar de saber que existe un planeta a empezar a elaborar mapas meteorológicos de su atmósfera.

WASP-121 b seguirá siendo un lugar completamente inhóspito, un gigante gaseoso abrasado por su estrella donde los vientos transportan gases a miles de kilómetros por hora y donde las moléculas se rompen bajo temperaturas infernales. Pero gracias al James Webb, los científicos han conseguido algo extraordinario: observar cómo cambia el cielo de un mundo alienígena entre el amanecer y el atardecer.▪️(10-junio-2026)

PREGUNTAS & RESPUESTAS: Exoplaneta y WASP-121 b

🪐 ¿Qué es un exoplaneta?

Un exoplaneta es un planeta que orbita una estrella distinta del Sol.

🪐 ¿Qué es un Júpiter ultracaliente?

Es un planeta gigante gaseoso similar a Júpiter que orbita extremadamente cerca de su estrella y alcanza temperaturas superiores a los 2.000 °C.

🪐 ¿Qué ha descubierto el James Webb en WASP-121 b?

Ha detectado diferencias de temperatura y composición química entre la región del amanecer y la del atardecer del planeta.

🪐 ¿Por qué disminuye el vapor de agua?

Porque las temperaturas son tan elevadas que las moléculas de agua se disocian y dejan de existir como H₂O.

🪐 ¿Por qué es importante este descubrimiento?

Porque permite estudiar la atmósfera de los exoplanetas con un nivel de detalle sin precedentes y abre la puerta a elaborar mapas tridimensionales de mundos situados fuera del Sistema Solar.

LO MÁS IMPORTANTE DEL ESTUDIO, EN 30 SEGUNDOS

  • El telescopio espacial James Webb (JWST) ha detectado por primera vez diferencias entre las condiciones atmosféricas del amanecer y del atardecer en un exoplaneta.

  • El planeta estudiado es WASP-121 b, un gigante gaseoso ultracaliente situado a unos 850 años luz de la Tierra.

  • La región del atardecer presenta temperaturas más elevadas que la del amanecer.

  • Los científicos observaron un aumento de la señal de monóxido de carbono (CO) y una disminución del vapor de agua (H₂O).

  • El hallazgo abre una nueva vía para cartografiar la atmósfera de mundos lejanos utilizando la rotación planetaria durante los tránsitos.

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