Una característica particular de estos planetas con períodos orbitales cortos (unos pocos días) y fuertemente irradiados es que siempre presentan la misma cara hacia su estrella (como la Luna alrededor de la Tierra). Esto induce un contraste térmico muy marcado entre el lado diurno permanente (entre 1000-1800℃) y el lado nocturno permanente (entre 500-1300 ℃).
Ilustración de la circulación atmosférica y de la estructura térmica de WASP-43 b modeladas con ayuda del Generic PCM. La gradación de color representa la evolución espacial de la temperatura, desde el más cálido lado diurno (amarillo-rojo) hasta las temperaturas más frías del lado nocturno permanente (violeta).
© Lucas Teinturier
Complementando las observaciones realizadas por el JWST, un equipo francés, que incluye científicos del CNRS Terre & Univers (ver cuadro), ha desarrollado un Modelo de Clima Global (GCM), un modelo numérico tridimensional de simulación de atmósferas planetarias que tiene sus raíces en el estudio del clima terrestre, con el objetivo de interpretar las observaciones y comprender los procesos físicos, dinámicos y químicos que controlan estas atmósferas exóticas.
En particular, el equipo científico se centró en la cuestión de las nubes que podrían existir en el lado nocturno de estos planetas, su impacto en la estructura térmica y dinámica de la atmósfera, así como sus efectos en las observaciones.
El estudio se centra en el caso de un Júpiter Caliente, WASP-43 b, recientemente observado con el espectrómetro de baja resolución en el infrarrojo medio del JWST, el instrumento MIRI-LRS. Las simulaciones numéricas muestran que las nubes se forman de manera natural en el lado nocturno del planeta, y tienen un efecto invernadero que calienta la atmósfera. Además, las nubes modifican la circulación atmosférica, reduciendo notablemente la velocidad de los vientos.
La comparación con las observaciones confirma la presencia de nubes en el lado nocturno del planeta pero no en el lado diurno. Para las condiciones de temperatura de WASP-43 b, estas nubes deberían estar compuestas de partículas rocosas, pero su composición aún no ha sido claramente identificada.
Mapas de la emisión térmica (izquierda) y de la distribución nubosa (derecha) resultantes de una modelización de WASP-43 b con el Generic PCM. El lado diurno representa un pico de emisión térmica (en amarillo-beige) y una ausencia total de nubes, y el lado nocturno un mínimo de emisión térmica (violeta-negro, a la izquierda) debido a una opacidad nubosa máxima (gris-negro, a la derecha).
Referencia:
Teinturier et al., El impacto radiativo y dinámico de las nubes en la atmósfera del Júpiter caliente WASP-43 b, A&A, 2024.