James Webb es capaz de investigar atmósferas de planetas a 700 años luz de distancia

Mientras que el James Webb y otros telescopios espaciales, como el Hubble y el Spitzer de la NASA, han revelado anteriormente ingredientes aislados de la atmósfera de este planeta en ebullición, las nuevas lecturas del James proporcionan un análisis completo de átomos y moléculas.

Los últimos datos también dan una idea de cómo podrían ser estas nubes de cerca: fragmentadas en lugar de un manto único y uniforme sobre el planeta. El conjunto de instrumentos de alta sensibilidad del telescopio se ha dirigido a la atmósfera de WASP-39 b,un planeta que orbita alrededor de una estrella situada a unos 700 años luz.

Los hallazgos son una demostración de la capacidad de los instrumentos del James Webb para llevar a cabo la amplia gama de investigaciones de todos los tipos de exoplanetas que espera la comunidad científica.

"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", explica Natalie Batalha, astrónoma de la Universidad de California que participa en las investigaciones de la NASA.

Los descubrimientos del James Webb

El conjunto de descubrimientos se detalla en un conjunto de cinco nuevos artículos científicos, tres de los cuales están en prensa y dos en revisión, explican en la web de la NASA.

Entre las revelaciones sin precedentes se encuentra la primera detección en la atmósfera de un exoplaneta de dióxido de azufre (SO2), una molécula producida por reacciones químicas desencadenadas por la luz de alta energía de la estrella madre del planeta. En la Tierra, la capa protectora de ozono de la atmósfera superior se crea de forma similar.

Esto condujo a otra primicia: los científicos aplicaron modelos informáticos de fotoquímica a datos que requieren dicha física para ser explicados completamente. Las mejoras resultantes en la modelización ayudarán a construir los conocimientos tecnológicos para interpretar los posibles signos de habitabilidad en el futuro.

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 aportar una comprensión más profunda de cómo estos procesos afectan a la diversidad de planetas observados en la galaxia y así sería más fácil encontrar planetas que puedan albergar vida.

Cómo se consiguió observar la atmósfera a 700 años luz

Para ver la luz de WASP-39 b, el James Webb 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. Al observar el universo en luz infrarroja, el telescopio puede captar huellas químicas que no pueden detectarse en luz visible.

Otros componentes atmosféricos detectados por el telescopio son el sodio (Na), el potasio (K) y el vapor de agua (H2O), lo que confirma las observaciones anteriores realizadas con telescopios espaciales y terrestres, además de encontrar otras huellas de agua, en estas longitudes de onda más largas, que no se habían visto antes.

El James Webb también observó el dióxido de carbono (CO2) a mayor resolución, proporcionando el doble de datos que los reportados en sus observaciones anteriores. Por otra parte, se detectó monóxido de carbono (CO), pero los datos del Webb no mostraron señales evidentes de metano (CH4) ni de sulfuro de hidrógeno (H2S).

Para captar este amplio espectro de la atmósfera de WASP-39 b, un equipo internacional de cientos de personas analizó de forma independiente los datos de cuatro de los modos de instrumentos finamente calibrados del telescopio James Webb.

Como se dijo hace unos años, el James Webb es el mayor logro de la humanidad. Al menos a nivel científico y tecnológico. No solo por la obra de ingeniería que es, sino por lo que está aportando al conocimiento humano.