Descubierta una estrella fallida con nubes hechas de roca

Estamos acostumbrados a que las rocas sean objetos rígidos y firmes que permanecen siempre bajo nuestros pies. Pero, aunque esta sea la norma en nuestro planeta rocoso y templado, existen cuerpos celestes que están tan calientes que los materiales que componen nuestras rocas flotan en sus atmósferas en forma de nubes.

«Estrellas» enanas marrones

Los gigantes gaseosos son un tipo de mundos que resultan difíciles de concebir porque no tienen una superficie sólida en la base de su atmósfera, al contrario que los planetas rocosos como la Tierra. Dicho de otra manera: si intentásemos aterrizar sobre uno de estos mundos, caeríamos a través de su atmósfera durante cientos o miles de kilómetros y nunca tocaríamos el suelo. En su lugar, el gas que nos rodea se iría volviendo cada vez más denso y caliente… Hasta que muriésemos aplastados por la presión.

Los gigantes gaseosos están hechos principalmente de hidrógeno y helio, los mismos elementos que componen las estrellas. Pero, al contrario que las estrellas, estos planetas no emiten luz visible porque las reacciones de fusión nuclear que iluminan los astros requieren unas presiones y temperaturas que sólo se pueden alcanzar si el gigante gaseoso tiene una masa, como mínimo, unas 80 veces superior a la de Júpiter. Por tanto, no hace falta que os preocupéis porque uno de los gigantes gaseosos de nuestro sistema solar vaya a «encender» y se convierta en un segundo Sol.

Ahora bien, la frontera entre planeta y estrella se vuelve difusa cuando hablamos de gigantes gaseosos muy masivos. Es más: aunque los gigantes gaseosos más grandes no son capaces de fusionar el hidrógeno en helio, como una estrella, sí que pueden sostener reacciones de fusión de deuterio en su interior. La fusión de este isótopo del hidrógeno libera mucha menos energía, pero genera suficiente calor como para mantener las atmósferas de estos cuerpos celestes a entre 1 000ºC y 2 000ºC. Este tipo de objetos que están en la frontera entre los planetas y las estrellas se llaman enanas marrones y emiten mucha luz infrarroja y un poco de luz visible debido a las altas temperaturas de sus atmósferas. Pero, además, al menos una de estas «estrellas fallidas» posee nubes hechas de sustancias que en la Tierra suelen formar parte de las rocas.

Nubes de roca

Las rocas terrestres están hechas de minerales. A su vez, cada mineral consiste en una sustancia distinta cristalizada. Uno de los más abundantes y conocidos es el cuarzo, o, lo que es lo mismo, dióxido de silicio cristalizado. Otro mineral común en las rocas de la corteza terrestre es la enstatita, un silicato de magnesio, mientras que el núcleo interno de nuestro planeta es una gran bola metálica que está hecha principalmente de hierro. Pues, bien, resulta que un nuevo estudio ha analizado la luz de una enana marrón llamada 2M2224-0158 y ha detectado en su atmósfera las sustancias mencionadas.

Este descubrimiento ha sido posible porque cada sustancia tiende absorber y emitir unas longitudes de onda distintas. Por tanto, es posible deducir cuál es la composición de un cuerpo celeste a partir de la luz que emite (en este caso, su emisión infrarroja). Sin embargo, resulta difícil distinguir qué emisión pertenece a qué material porque la atmósfera de las enanas marrones contiene muchas sustancias diferentes y cada una emite su propia combinación de longitudes de onda particular.

Para solventar este problema, los autores del estudio han simulado 61 atmósferas de enana marrón distintas compuestas por diferentes combinaciones de sustancias para averiguar cuál produce el espectro de emisión infrarroja más parecido al de la atmósfera de 2M2224-0158. Según sus resultados, la emisión de esta enana marrón encaja con la que cabría esperar si su atmósfera posee nubes compuestas por partículas de enstatita de menos de 0,1 micrómetros (µm) de radio, partículas de cuarzo de unos 0,4 µm de radio y partículas de hierro de unos 0,1 µm de radio.

En definitiva: el descubrimiento de esta enana marrón con nubes hechas de materiales que, en la Tierra, acostumbramos a ver en forma de rocas, es un testimonio más de la gran variedad de mundos que existen más allá de nuestro (ya variado) sistema solar.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Aunque se ha sugerido que el Sol podría tener una compañera enana marrón, hasta ahora ninguna búsqueda infrarroja del cielo ha encontrado indicios de su existencia en los confines del sistema solar.

REFERENCIAS (MLA):

• Ben Burningham et al. “Cloud busting: enstatite and quartz clouds in the atmosphere of 2M2224-0158″. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, volumen 506, número 2, pp. 1944–1961 (2021).