El telescopio Webb de la NASA captura la primera evidencia de dióxido de carbono en un exoplaneta

(CNN) — El Telescopio Espacial James Webb de la NASA captó la primera evidencia clara de dióxido de carbono en la atmósfera de un exoplaneta, un planeta fuera de nuestro sistema solar.

El exoplaneta, WASP-39b, es un gigante de gas caliente que orbita una estrella similar al Sol que se encuentra a 700 años luz de la Tierra y forma parte de una investigación más amplia del Webb, que incluye otros dos planetas en tránsito, según la NASA. Comprender la composición atmosférica de planetas como WASP-39b es fundamental para conocer sus orígenes y cómo evolucionaron, señaló la agencia en un comunicado de prensa.

Esta ilustración muestra cómo podría verse el exoplaneta WASP-39 b, según la comprensión actual del planeta.

“Las moléculas de dióxido de carbono son rastreadores sensibles en la historia de la formación de planetas”, asegura Mike Line, profesor asociado en la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de la Universidad Estatal de Arizona, en el comunicado de prensa. Line es miembro del equipo científico de liberación anticipada de la comunidad de exoplanetas en tránsito de JWST, que hizo la investigación.

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El equipo observó dióxido de carbono utilizando el espectrógrafo de infrarrojo cercano del telescopio, uno de los cuatro instrumentos científicos del Webb, para observar la atmósfera de WASP-39b. Su investigación es parte del Programa científico de lanzamiento temprano, una iniciativa diseñada para proporcionar datos del telescopio a la comunidad de investigación de exoplanetas lo antes posible, guiando más estudios y descubrimientos científicos.

Este reciente hallazgo ha sido aceptado para su publicación en la revista Nature.

“Al medir esta característica de dióxido de carbono podemos determinar cuánto material sólido hay en comparación con cuánto material gaseoso se usó para formar este planeta gigante gaseoso”, explicó Line. “En la próxima década, JWST hará esta medición para una variedad de planetas, brindando información sobre los detalles de cómo se forman y la singularidad de nuestro propio sistema solar”.

Una nueva era en la investigación de exoplanetas

El telescopio Webb de alta sensibilidad se lanzó el día de Navidad de 2021 hacia su órbita actual a 1,5 millones de kilómetros (casi 932 000 millas) de la Tierra. Al observar el universo con longitudes de onda de luz más largas que las que usan otros telescopios espaciales, el Webb puede estudiar el comienzo del tiempo más de cerca, buscar formaciones no observadas entre las primeras galaxias y mirar dentro de las nubes de polvo donde se están formando actualmente las estrellas y los sistemas planetarios.

En el espectro capturado de la atmósfera del planeta, los investigadores vieron una pequeña colina entre 4,1 y 4,6 micrones, una “señal clara de dióxido de carbono”, indicó en el comunicado la líder del equipo Natalie Batalha, profesora de astronomía y astrofísica en la Universidad de California en Santa Cruz. (Un micrón es una unidad de longitud equivalente a la millonésima parte de un metro).

“Dependiendo de la composición, el grosor y la nubosidad de la atmósfera, absorbe algunos colores de luz más que otros, lo que hace que el planeta parezca más grande”, dijo Munazza Alam, miembro del equipo, becaria postdoctoral en el Laboratorio de Tierra y Planetas de la Institución Carnegie para Ciencias. “Podemos analizar estas minúsculas diferencias en el tamaño del planeta para revelar la composición química de la atmósfera”.

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El acceso a esta parte del espectro de luz, que hace posible el telescopio Webb, es crucial para medir la abundancia de gases como el metano y el agua, así como el dióxido de carbono, que se cree que existen en muchos exoplanetas, según la NASA. Debido a que los gases individuales absorben diferentes combinaciones de colores, los investigadores pueden examinar “pequeñas diferencias en el brillo de la luz transmitida en un espectro de longitudes de onda para determinar exactamente de qué está hecha una atmósfera”, explicó la NASA.

Anteriormente, los telescopios Hubble y Spitzer de la NASA descubrieron vapor de agua, sodio y potasio en la atmósfera del planeta. “Observaciones anteriores de este planeta con el Hubble y el Spitzer nos habían dado pistas tentadoras de que el dióxido de carbono podría estar presente”, afirmó Batalha. “Los datos de JWST mostraron una característica inequívoca de dióxido de carbono que era tan prominente que prácticamente nos gritaba”.

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“Tan pronto como aparecieron los datos en mi pantalla, me llamó la atención la increíble función de dióxido de carbono”, comentó Zafar Rustamkulov, miembro del equipo y estudiante graduado del Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra del Morton K. Blaustein en la Universidad Johns Hopkins. “Fue un momento especial, cruzar un umbral importante en las ciencias de los exoplanetas”, agregó.

Descubierto en 2011, la masa de WASP-39b es aproximadamente la misma que la de Saturno y aproximadamente una cuarta parte de la de Júpiter, mientras que su diámetro es 1,3 veces mayor que el de Júpiter. Dado que el exoplaneta orbita muy cerca de su estrella, completa un circuito en poco más de cuatro días terrestres.

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