El Telescopio Espacial James Webb de la NASA ha logrado observar un mundo lejano y descubrir sus “misterios” proporcionado un perfil molecular y químico detallado de los cielos de este exoplaneta.
El planeta se llama WASP-39 b, y ya ha sido observado antes por muchos telescopios, como el Hubble y el Spitzer de la NASA.
Sin embargo, las nuevas observaciones de James Webb revelan la composición de la atmósfera del exoplaneta como nunca antes y revelan más detalles de la química activa y las nubes.
Investigar un mundo extraterrestre
Los instrumentos de última generación de James Webb se han dirigido a la atmósfera de WASP-39b, un planeta “Saturno caliente” que orbita alrededor de una estrella situada a unos 700 años luz. La investigación demuestra la capacidad del observatorio espacial, dotado con 10.000 millones de dólares, para investigar mundos extraterrestres y sugiere que se producirán muchos más descubrimientos interesantes durante la próxima década de sus operaciones científicas.
Laura Flagg, investigadora de la Cornell University y miembro del equipo internacional que trabaja en la investigación, dijo en un comunicado:
“Vamos a ser capaces de ver el panorama general de las atmósferas de los exoplanetas. Es increíblemente emocionante saber que todo se va a reescribir. Esa es una de las mejores partes de ser un científico”.
Nuevas observaciones de WASP-39b con el telescopio espacial James Webb han proporcionado una imagen más clara del exoplaneta.
Los descubrimientos se detallan en cinco nuevos artículos científicos, dos de los cuales aún están en revisión. Uno de estos artículos describe la primera detección mundial de dióxido de azufre (SO2) en la atmósfera de un exoplaneta. Las moléculas de SO2 se producen por reacciones químicas desencadenadas por la luz de alta energía de la estrella anfitriona del planeta, de forma similar a la capa de ozono de la Tierra.
Natalie Batalha, astrónoma de la University of California en Santa Cruz, que contribuyó y ayudó a coordinar la nueva investigación, dijo en un comunicado:
“Observamos el exoplaneta con múltiples instrumentos que, en conjunto, proporcionan una amplia franja del espectro infrarrojo y una panoplia de huellas químicas inaccesibles hasta [esta misión]. Datos como estos cambian las reglas del juego”.
Los científicos también aplicaron estos hallazgos a modelos informáticos de fotoquímica, lo que podría mejorar la capacidad de la comunidad científica para detectar signos de habitabilidad en planetas lejanos.
Shang-Min Tsai, investigador de la University of Oxford (Reino Unido) y autor principal del artículo que explica el origen del dióxido de azufre en la atmósfera de WASP-39 b, en un comunicado:
“Es la primera vez que vemos pruebas concretas de fotoquímica -reacciones químicas iniciadas por la luz estelar energética- en exoplanetas. Veo esto como una perspectiva realmente prometedora para avanzar en nuestra comprensión de las atmósferas de los exoplanetas con [esta misión]”.
Los nuevos datos también arrojan nueva luz sobre el aspecto que podrían tener las nubes de WASP-39 b de cerca, sugiriendo que están divididas de la misma manera que las nubes en la Tierra en lugar de formar un manto único y uniforme a lo largo de los cielos del exoplaneta.
Descubriendo los misterios de WASP-39 b
James Webb tomó lecturas de WASP-39 b cuando el planeta pasó ante su estrella anfitriona. Esto permitió que parte de la luz de la estrella atravesara la atmósfera del exoplaneta, lo que permitió a James Webb realizar lecturas espectroscópicas con sus instrumentos de alta sensibilidad.
Lecturas de las observaciones de James Webb de WASP 39-b. Crédito: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)
Las distintas sustancias químicas de la atmósfera absorben diferentes colores del espectro de la luz estelar, lo que permite a los astrónomos determinar qué moléculas están presentes. Como explica la NASA en la entrada de su blog, los instrumentos de observación infrarroja de James Webb permitirán al observatorio “recoger huellas químicas que no pueden detectarse en luz visible”.
James Webb también detectó sodio (Na), potasio (K), dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO) y vapor de agua (H2O) en la atmósfera del exoplaneta.
Hannah Wakeford, astrofísica de la University of Bristol, en el Reino Unido, que investiga las atmósferas de los exoplanetas, dijo:
“Habíamos predicho lo que [el telescopio] nos mostraría, pero fue más preciso, más diverso y más hermoso de lo que realmente creí que sería”.
Estas lecturas proporcionan varias pistas sobre la evolución de WASP-39 b. Por un lado, los científicos creen que el oxígeno es más abundante que el carbono en la atmósfera, lo que indica que WASP-39 b se formó originalmente lejos de su estrella anfitriona. La abundancia de azufre en el planeta, en comparación con la relativa falta de hidrógeno, también sugiere que el planeta “experimentó una importante acreción de planetesimales que pueden aportar [estos ingredientes] a la atmósfera”, según Kazumasa Ohno, un investigador de exoplanetas de la UC Santa Cruz que trabajó en los datos del Webb.
La NASA afirma que las primeras lecturas de exoplanetas de James Webb han superado con creces las expectativas. Se espera que el observatorio espacial permanezca operativo durante aproximadamente 10 años, durante los cuales descubrirá los misterios de otros innumerables mundos extraterrestres.
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