Astrónomos obtienen la vista más detallada de la atmósfera de un exoplaneta, y resulta que está muy activa

jueves, 01 de diciembre de 2022

El exoplaneta WASP-39b, un gigante gaseoso a unos 700 años luz de distancia, está lleno de sorpresas. Ahora, astrónomos han estudiado con más detalle su atmósfera, gracias a la potencia del telescopio James Webb. Los resultados de la investigación fueron aceptados en Science, pero están disponibles en los siguientes enlaces: 1, 2, 3, 4 y 5.

El equipo de astrónomos anunció que encontraron evidencia de reacciones químicas en la atmósfera del exoplaneta WASP-39b. Además, elaboraron una imagen química detallada de los gases que giran a su alrededor. 

Este Saturno caliente gira muy cerca de su estrella principal, es decir, tiene altas temperaturas de hasta 900 °C. Su masa es una cuarta parte de la masa de Júpiter (1,8986 × 1027 kg 318 masas terrestres). Sin embargo, el exoplaneta es 1,3 veces mayor que nuestro gigante gaseoso.

En agosto, publicamos información preliminar sobre WASP-39b cuando el James Webb había detectado dióxido de carbono en su atmósfera. Esa era la primera vez que se detectaba gas de este tipo en un planeta fuera de nuestro sistema solar.

 

El Webb y las exoatmósferas 

Durante la última década, los astrónomos han descubierto muchos planetas fuera de nuestro sistema solar, confirmando más de 5.000 exoplanetas. Ahora el reto es estudiarlos con más detalle. 

Esto se aplica no solo al tamaño o la masa de los exoplanetas, sino también al estudio de su atmósfera. Los instrumentos de Webb nos permiten ver estas atmósferas distantes con un detalle nunca antes visto.

Para ello, se emplea la técnica de espectroscopia transitoria: observar la luz de la estrella principal a medida que atraviesa la atmósfera del exoplaneta. 

Esta luz se descompone en diferentes longitudes de onda; así, los investigadores pueden ver qué longitudes de onda han sido absorbidas. Diferentes productos químicos absorben diferentes longitudes de onda de luz, lo que nos permite identificarlos.

 

El descubrimiento

Los autores utilizaron tres instrumentos del Webb: NIRSpec, NIRCam y NIRISS, para recopilar información espectroscópica sobre la atmósfera del planeta. Los resultados mostraron que había sodio, potasio, monóxido de carbono, vapor de agua y dióxido de carbono en la atmósfera. 

El carbono en particular alude a un proceso similar al observado en la capa de ozono de la Tierra. Esto se debe a que el dióxido de carbono se forma a partir de reacciones químicas en la atmósfera superior causadas por la luz de la estrella anfitriona.

WASP-39b orbita bastante cerca de su estrella anfitriona (alrededor de 1/8 de la distancia entre Mercurio y el Sol). Por eso, analizarlo podría revelar cómo la radiación estelar interactúa con las atmósferas planetarias. 

Aunque la radiación puede ser dañina, también desempeña un papel importante en las reacciones químicas planetarias. Entre ellas está formar las moléculas necesarias para mantener una atmósfera adecuada para la vida. Así pues, es posible que no detectemos las firmas de vida en la atmósfera del exoplaneta… ni siquiera con el JWST. 

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