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LO NUEVO DEL JAMES WEBB: LA ATMÓSFERA DE UN EXOPLANETA EN TODO SU ESPLENDOR

El Telescopio Espacial James Webb acaba de conseguir otra primicia: un detallado retrato molecular y químico de los cielos de un mundo lejano

Curiosidades 24/11/2022 Guillermo Sammartino Guillermo Sammartino
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El Telescopio Espacial James Webb (JWST) está demostrando ser un instrumento tan potente que no hay semana que no aparezca una nueva imagen sorprendente. En esta ocasión ha capturado la atmósfera de un «Saturno caliente», un planeta tan masivo como Saturno que orbita alrededor de una estrella a unos 700 años luz. El planeta es conocido como WASP-39 b.

Anteriormente otros telescopios espaciales, como el Hubble y el Spitzer, habían obtenido fotos de la atmósfera de este planeta en ebullición y desvelado alguno de sus componentes. Sin embargo, las nuevas lecturas del James Webb proporcionan un listado completo de átomos, moléculas e incluso signos de química activa y nubes.

La astrofísica española Mercedes López Morales del Centro de Astrofísica Harvard y Smithsonian y es una de las científicas que contribuyeron a los nuevos resultados. «Habíamos predicho que íbamos a ver muchas de esas señales, pero aun así, cuando vi los datos por primera vez, me quedé asombrada», ha declarado.

Estos últimos datos también dan una pista de cómo podrían ser estas nubes en los exoplanetas vistas más de cerca: fragmentadas en lugar de un manto único y uniforme sobre el planeta. Estas imágenes dan señales de que usando el JWST será posible la exploración de las atmósferas de planetas rocosos más pequeños, como los del sistema TRAPPIST-1.

Todos estos descubrimientos aparecen en un conjunto de cinco artículos científicos disponibles en el sitio web de preimpresión arXiv. Entre las revelaciones se encuentra la primera detección en la atmósfera de un exoplaneta de dióxido de azufre, una molécula producida por reacciones químicas desencadenadas por la luz de alta energía proveniente de la estrella alrededor de la cual orbita planeta. En la Tierra, la capa protectora de ozono de la atmósfera superior se crea de forma similar.

La sorprendente detección de dióxido de azufre confirma por fin que la fotoquímica, la interacción entre la luz y los componentes de la atmósfera, determina el clima de los «Saturnos calientes». El clima de la Tierra también está determinado por la fotoquímica, por lo que nuestro planeta tiene más en común con estos exoplanetas de lo que sabíamos hasta ahora.

El exoplaneta WASP-39 b tiene una temperatura superficial estimada de 870ºC, y la atmósfera está formada principalmente por hidrógeno, lo que no lo hace muy habitable precisamente. El exoplaneta ha sido comparado tanto con Saturno como con Júpiter, con una masa similar a la de Saturno, pero un tamaño total tan grande como el de Júpiter, ya que es menos denso.

La proximidad del planeta a su estrella anfitriona (ocho veces más cerca que Mercurio de nuestro Sol) también lo convierte en un laboratorio para estudiar los efectos de la radiación de las estrellas anfitrionas en los exoplanetas. Un mejor conocimiento de la conexión estrella-planeta debería permitir comprender mejor cómo estos procesos crean la diversidad de planetas observados en la galaxia.

El JWST también vio dióxido de carbono con mayor resolución, proporcionando el doble de datos que los reportados en sus observaciones anteriores. Por otra parte, se detectó monóxido de carbono, pero los datos no mostraron señales evidentes de metano ni de sulfuro de hidrógeno. Si están presentes, estas moléculas se encuentran en niveles muy bajos. Esta riqueza de datos se ha obtenido gracias a que el JWST observa el universo en luz infrarroja, y le permite captar huellas químicas que no pueden detectarse en luz visible.

Para ver la luz de WASP-39 b, el JWST rastreó el planeta mientras pasaba por delante de su estrella, permitiendo que parte de la luz de la estrella se filtrara a través de la atmósfera del planeta. Los distintos tipos de sustancias químicas de la atmósfera absorben diferentes colores del espectro de la luz estelar, por lo que los colores que faltan indican a los astrónomos qué moléculas están presentes.

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