JWST revela que un exoplaneta "prohibido" desafía los modelos con su atmósfera

Viernes 03 Abril 2026 - 07:50

El Telescopio Espacial James Webb ha obtenido nuevos datos sobre TOI-5205 b, un exoplaneta del tamaño de Júpiter que ya era considerado anómalo por orbitar una estrella demasiado pequeña para haberlo formado. Las observaciones, publicadas esta semana en The Astronomical Journal, muestran que la atmósfera del planeta contiene menos elementos pesados de lo esperado, incluso menos que su estrella anfitriona, lo que lo convierte en un caso sin precedentes entre los gigantes gaseosos estudiados hasta ahora y pone en duda los modelos vigentes sobre la formación planetaria.

TOI-5205 b fue confirmado en 2023 tras ser detectado por el satélite TESS de la NASA. Tiene la masa y el tamaño de Júpiter, pero orbita una enana M con apenas el 40 por ciento de la masa del Sol, una combinación tan improbable según la teoría estándar de formación planetaria que los científicos la calificaron de "prohibida." Cuando el planeta pasa frente a su estrella, bloquea alrededor del seis por ciento de su luz, generando uno de los tránsitos más profundos jamás registrados para un exoplaneta confirmado alrededor de una estrella de la secuencia principal.

Un equipo internacional liderado por Caleb Cañas, del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, y Shubham Kanodia, de Carnegie Science, utilizó el instrumento NIRSpec del JWST para capturar espectros de transmisión durante tres tránsitos, cubriendo longitudes de onda de 0,6 a 5,3 micrómetros. Las observaciones se llevaron a cabo en el marco del programa GEMS —siglas en inglés de Exoplanetas Gigantes alrededor de Estrellas Enanas M—, el mayor programa de estudio de exoplanetas del Ciclo 2 del JWST, diseñado precisamente para investigar mundos como TOI-5205 b.

Los espectros confirmaron la presencia de metano y sulfuro de hidrógeno en la atmósfera del planeta. El hallazgo más relevante, sin embargo, fue una metalicidad sub-solar: una concentración de elementos pesados muy por debajo de lo que los modelos predicen para un planeta de esta masa. Los modelos de estructura interna indican que la composición global de TOI-5205 b es aproximadamente 100 veces más rica en metales que lo que revela su atmósfera observable, lo que sugiere que el interior del planeta y sus capas externas no están bien mezclados.

"Observamos una metalicidad mucho más baja de lo que nuestros modelos predecían para la composición total del planeta, que se calcula a partir de mediciones de su masa y radio," explicó Kanodia. "Esto sugiere que sus elementos pesados migraron hacia el interior durante la formación y que ahora el interior y la atmósfera no se mezclan."

El análisis se vio complicado por una contaminación estelar significativa causada por manchas en la estrella anfitriona, que ocultó posibles señales atmosféricas en longitudes de onda más cortas e impidió detectar de forma definitiva la presencia de vapor de agua. El equipo lleva a cabo ahora observaciones de seguimiento con el JWST en el mismo sistema para validar sus métodos de corrección, un enfoque que podría resultar valioso para estudiar otros planetas alrededor de estrellas igualmente activas.