El Telescopio Espacial James Webb se ha anotado una nueva primicia: registró el perfil molecular y químico de la atmósfera de WASP-39b.
Pese a ser un mundo sumamente observado por otros telescopios, las observaciones del Webb proporcionan importantes datos respecto a átomos, moléculas e incluso señales de actividad química y presencia de nubes.
Los datos más recientes registrados por el telescopio arrojan pistas de cómo serían las nubes vistas desde cerca: un aspecto fragmentado en vez de un manto uniforme sobre el planeta.
Este mundo, conocido como un «Saturno caliente», casi tan masivo como Saturno, pero orbitando ocho veces más cerca de su estrella (ubicada a unos 700 años luz de distancia de nosotros) que Mercurio alrededor del Sol.
“Observamos el exoplaneta con diferentes instrumentos que, en conjunto, proporcionan una amplia franja del espectro infrarrojo y una panoplia de huellas químicas que eran inaccesibles hasta [esta misión]. Datos como estos marcan un antes y un después»
dijo Natalie Batalha, astrónoma de la Universidad de California
Entre las revelaciones sin precedentes está la primera detección en la atmósfera de un exoplaneta de dióxido de azufre (SO2), una molécula producida a partir de reacciones químicas desencadenadas por la luz de alta energía de la estrella anfitriona de este planeta. En la Tierra, la capa protectora de ozono en la atmósfera superior se crea de manera similar.
“Esta es la primera vez que vemos evidencia concreta de actividad fotoquímica —reacciones químicas iniciadas por luz estelar energética— en exoplanetas. Considero esto como una perspectiva realmente prometedora para avanzar con [esta misión] en nuestra comprensión de la atmósfera de los exoplanetas”
dijo Shang-Min Tsai, investigador de la Universidad de Oxford y autor principal del artículo que explica el origen del dióxido de azufre en la atmósfera de WASP-39 b
Créditos: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)
Esto condujo a otra primicia para los científicos: aplicar modelos informáticos de fotoquímica a los datos que requieren una explicación completa de estos procesos físicos. Las mejoras resultantes en el modelado ayudarán a desarrollar el conjunto de experiencias y conocimientos tecnológicos para interpretar posibles señales de habitabilidad en el futuro.
“Los planetas son esculpidos y transformados por su órbita dentro del baño de radiación que reciben de su estrella anfitriona. En la Tierra, esas transformaciones permiten que la vida prospere”
agregó Batalha
“Habíamos pronosticado lo que [el telescopio] nos mostraría, pero esto fue más preciso, más diverso y más hermoso de lo que realmente creí que sería”
señaló Hannah Wakeford, astrofísica de la Universidad de Bristol, quien investiga las atmósferas de los exoplanetas.
La gran cantidad de ingredientes químicos en la atmósfera de un exoplaneta puede dar una idea a los científicos de la abundancia de distintos elementos relacionados entre sí, como las proporciones de carbono a oxígeno o de potasio a oxígeno. Ello a su vez, entrega una visión de como este mundo, y quizás otros, se formaron a partir del disco de gas y polvo que rodeaba a su estrella en la juventud.
El historial químico de WASP-39b sugiere una historia de choques y fusiones de cuerpos pequeños denominados planetesimales, que finalmente crearon al colosal planeta.
“La abundancia de azufre [en relación con] el hidrógeno indicó que el planeta presumiblemente experimentó una acreción significativa de planetesimales que pueden llevar [estos ingredientes] a la atmósfera. Estos datos también indican que el oxígeno en la atmósfera es mucho más abundante que el carbono. Esto potencialmente indicaría que WASP-39 b originalmente se formó lejos de la estrella central”.
dijo Kazumasa Ohno, investigador de exoplanetas en la Universidad de California, quien trabajó en los datos de Webb.
Con el preciso análisis de la atmósfera de un exoplaneta, el desempeño de los instrumentos del Webb superaron notablemente las expectativas de los científicos, prometiendo una nueva etapa en la exploración entre la amplia variedad de exoplanetas en la galaxia.
“Vamos a poder ser capaces de ver el panorama general de las atmósferas de los exoplanetas. Es increíblemente emocionante saber que todo se va a reinventar. Esa es una de las mejores partes de ser científicos”
finalizó Laura Flagg, investigadora de la Universidad de Cornell y miembro del equipo internacional.
