Azufre en el cielo de un Neptuno templado: dióxido de azufre en la atmósfera de HAT-P-26 b ✛

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En 2023, el telescopio James Webb dirigió su mirada hacia una estrella lejana en la constelación de Virgo. A su alrededor orbita el planeta HAT-P-26 b, un Neptuno templado, un mundo con una masa de 18,6 veces la terrestre y un radio de 6,33 veces el terrestre. El planeta pasó frente al disco de su estrella y, en ese momento, su atmósfera se volvió visible por un instante. La luz estelar, filtrada a través de la envoltura gaseosa, reveló lo que está oculto a la vista: vapor de agua, dióxido de carbono y, por primera vez en una clase así de planetas, dióxido de azufre.

Este hallazgo no es solo otra línea en el catálogo de moléculas. Muestra que la cocina química bajo la radiación ultravioleta estelar también funciona a temperaturas más bajas de lo que se pensaba. El dióxido de azufre aquí es producto de una fotoquímica de no equilibrio, es decir, una química impulsada por la luz de la estrella. Los astrónomos reconstruyeron los parámetros atmosféricos mediante métodos de recuperación bayesiana, que permiten extraer del espectro la temperatura, la composición y la metalicidad (la proporción de elementos más pesados que el helio). Resultó que la metalicidad de la atmósfera de HAT-P-26 b es de 3 a 25 veces la solar, y la temperatura es de unos 667 K, notablemente más fría que la temperatura de equilibrio del planeta.

La comparación con otros diez planetas observados por Webb reveló una clara tendencia: el contenido de dióxido de azufre aumenta bruscamente con metalicidades bajas y alcanza una meseta por encima de 30 veces la solar. Esto significa que la fotoquímica del azufre es un proceso universal que puede usarse como termómetro e indicador de la evolución química de las atmósferas. Antes esto solo se había observado en Júpiteres calientes y subneptunos, pero ahora se ha llenado el vacío para masas de unas 20 masas terrestres.

¿Qué aporta esto a la ciencia? Hasta ahora no estaba claro si la fotoquímica del azufre funciona en las atmósferas de los Neptunos templados y cómo se relaciona el contenido de SO₂ con la metalicidad. Ahora, por primera vez, se ha detectado de forma fiable dióxido de azufre en un mundo así y se ha mostrado su correlación con la metalicidad. El método servirá como referencia para interpretar futuros espectros de exoplanetas similares a Neptuno y para refinar los modelos de su formación. Observaciones adicionales en un rango más amplio de longitudes de onda permitirán precisar la relación carbono-oxígeno y arrojar luz sobre cómo estos planetas adquieren sus atmósferas.