Un estudio de la NASA arroja luz sobre el misterio de Júpiter y Saturno

Un objeto astronómico poco común está proporcionando nuevas pistas sobre la química que permanece oculta en las atmósferas de planetas gigantes como Júpiter y Saturno, e incluso en las de algunos exoplanetas.

El estudio, publicado en Nature el pasado 4 de septiembre, toma como punto de partida un hallazgo fortuito de 2020: una enana marrón apodada «El Accidente». Se trata de una esfera gaseosa que no se clasifica ni como estrella ni como planeta, pero que presenta una inusual combinación de rasgos, algunos característicos de objetos jóvenes y otros de cuerpos muy antiguos. Debido a esa peculiaridad, pasó inadvertida en las búsquedas convencionales hasta que fue detectada por un ciudadano científico del proyecto Backyard Worlds: Planet 9, que permite examinar datos del telescopio NEOWISE de la NASA.

El Accidente es tan tenue que fue necesario recurrir al telescopio espacial James Webb para analizar su atmósfera. Allí se detectó una molécula inesperada: el silano (SiH₄), una sencilla combinación de silicio e hidrógeno. Aunque desde hace años se especula con su presencia en los planetas gigantes del sistema solar y en enanas marrones, esta es la primera vez que se identifica con claridad.

Los investigadores creen que el silicio, unido al oxígeno en forma de óxidos como el cuarzo, contribuye a formar nubes en atmósferas planetarias. En planetas fríos como Júpiter o Saturno, dichas nubes descenderían hasta niveles profundos, haciéndose invisibles incluso para sondas espaciales. En teoría, moléculas más ligeras como el silano deberían aparecer en las capas superiores, pero hasta ahora no se habían detectado.

«A veces son los objetos extremos los que nos ayudan a entender lo que sucede en los objetos promedio», explicó Jackie Faherty, investigadora del Museo Americano de Historia Natural y autora principal del estudio.

Se estima que El Accidente se formó hace entre 10.000 y 12.000 millones de años, lo que la sitúa entre las enanas marrones más antiguas registradas. Dado que en aquella época el universo contenía principalmente hidrógeno y helio, y apenas otros elementos, los científicos deducen que la escasez de oxígeno permitió que el silicio se combinara más fácilmente con el hidrógeno para formar silano. Esto explicaría su presencia en este objeto y su ausencia en atmósferas más jóvenes y ricas en oxígeno.

Peter Eisenhardt, científico del proyecto WISE, señaló: «No buscábamos resolver un misterio sobre Júpiter y Saturno con estas observaciones (...). Queríamos comprender por qué esta enana marrón es tan extraña, pero no esperábamos encontrar silano. El universo nos sigue sorprendiendo».

Debido a que las enanas marrones no están asociadas a una estrella, su estudio resulta más sencillo que el de exoplanetas, cuya luz se ve eclipsada por el astro al que orbitan. Por ello, las conclusiones extraídas de estos cuerpos son útiles para interpretar la diversidad química de otros mundos.

«Para ser claros, no estamos encontrando vida en enanas marrones», aclaró Faherty. «Pero al estudiar esta variedad atmosférica, preparamos el terreno para los científicos que algún día tendrán que analizar planetas rocosos potencialmente habitables. Puede que no impliquen silicio, pero los datos serán igual de complejos y desconcertantes».