Un equipo de investigadores han confirmado por primera vez la presencia de un exoplaneta, un planeta que orbita alrededor de otra estrella, utilizando el Telescopio Espacial James Webb de la NASA / ESA / CSA. Formalmente clasificado como LHS 475 b, el planeta tiene casi exactamente el mismo tamaño que el nuestro, con un 99% del diámetro de la Tierra.
El equipo de investigación está dirigido por Kevin Stevenson y Jacob Lustig-Yaeger, ambos del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, en Laurel (Maryland). El equipo decidió observar este objetivo con el Webb tras revisar cuidadosamente los datos del satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de NASA, que apuntaban a la existencia del planeta.
El Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) del Webb captó el planeta con facilidad y claridad con sólo dos observaciones de tránsito.
Stevenson dijo en un comunicado:
“No hay duda de que el planeta está ahí. Los datos prístinos de Webb lo validan. El hecho de que además sea un planeta pequeño y rocoso es impresionante para el observatorio”.
Mark Clampin, director de la División de Astrofísica de la sede central de la NASA en Washington, dijo:
“Estos primeros resultados observacionales de un planeta rocoso del tamaño de la Tierra abren la puerta a muchas posibilidades futuras para estudiar atmósferas de planetas rocosos con Webb. Webb nos está acercando cada vez más a una nueva comprensión de los mundos similares a la Tierra fuera del sistema solar, y la misión no ha hecho más que empezar”.
Entre todos los telescopios en funcionamiento, sólo Webb es capaz de caracterizar las atmósferas de exoplanetas del tamaño de la Tierra. El equipo intentó evaluar qué hay en la atmósfera del planeta analizando su espectro de transmisión. Aunque los datos muestran que se trata de un planeta terrestre del tamaño de la Tierra, aún no saben si tiene atmósfera.
Representación artística de un planeta sobre un fondo negro. El planeta es grande y rocoso. Aproximadamente dos tercios del planeta están iluminados, mientras que el resto está en la sombra. Crédito: NASA, ESA, CSA, L. Hustak (STScI)
Erin May, también del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, dijo:
“Los datos del observatorio son preciosos. El telescopio es tan sensible que puede detectar fácilmente una serie de moléculas, pero aún no podemos sacar conclusiones definitivas sobre la atmósfera del planeta”.
Aunque el equipo no puede concluir qué está presente, sí puede afirmar con seguridad qué no lo está.
Lustig-Yaeger dijo:
“Hay algunas atmósferas de tipo terrestre que podemos descartar. No puede tener una atmósfera gruesa dominada por el metano, similar a la de la luna Titán de Saturno”.
El equipo también señala que, aunque es posible que el planeta no tenga atmósfera, hay algunas composiciones atmosféricas que no se han descartado, como una atmósfera de dióxido de carbono puro.
Lustig-Yaeger dijo:
“Contraintuitivamente, una atmósfera 100% de dióxido de carbono es mucho más compacta que resulta muy difícil de detectar. El equipo necesita mediciones aún más precisas para distinguir una atmósfera de dióxido de carbono puro de la ausencia total de atmósfera. Está previsto que los investigadores obtengan espectros adicionales con nuevas observaciones este verano”.
Webb también reveló que el planeta es unos cientos de grados más cálido que la Tierra, por lo que si se detectan nubes podría llevar a los investigadores a concluir que el planeta es más parecido a Venus, que tiene una atmósfera de dióxido de carbono y está perpetuamente envuelto en densas nubes.
El gráfico muestra el cambio en el brillo relativo del sistema estrella-planeta durante tres horas. El espectro muestra que el brillo del sistema se mantiene estable hasta que el planeta comienza a transitar por la estrella. Luego disminuye, lo que representa cuando el planeta está directamente frente a la estrella. El brillo vuelve a aumentar cuando el planeta ya no bloquea a la estrella, momento en el que se nivela. Crédito: NASA, ESA, CSA, L. Hustak (STScI)
Lustig-Yaeger dijo:
“Estamos a la vanguardia del estudio de los exoplanetas pequeños y rocosos. Apenas hemos empezado a arañar la superficie de cómo podrían ser sus atmósferas”.
Los investigadores también confirmaron que el planeta completa una órbita en sólo dos días, información que fue revelada casi instantáneamente por la precisa curva de luz de Webb. Aunque LHS 475 b está más cerca de su estrella que cualquier otro planeta del sistema solar, su estrella enana roja tiene menos de la mitad de la temperatura del Sol, por lo que los investigadores proyectan que aún podría albergar una atmósfera.
Los hallazgos de los investigadores han abierto la posibilidad de localizar planetas del tamaño de la Tierra orbitando estrellas enanas rojas más pequeñas.
Lustig-Yaeger agregó:
“La confirmación de este planeta rocoso pone de manifiesto la precisión de los instrumentos de la misión. Y es sólo el primero de los muchos descubrimientos que hará. Con este telescopio, los exoplanetas rocosos son la nueva frontera”.
LHS 475 b se encuentra relativamente cerca, a sólo 41 años-luz de distancia, en la constelación de Octans.
Los resultados del equipo se presentaron en una conferencia de prensa de la Sociedad Astronómica Americana (AAS) el miércoles 11 de enero de 2023.
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