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El telescopio Webb registra por primera vez la fotoquímica de un "Saturno caliente"
El telescopio espacial James Webb de la NASA ha detectado la huella química de la atmósfera de un exoplaneta, un Saturno caliente, a unos 700 años luz de distancia, conocido como WASP-39 b. A pesar de que el Hubble y el Spitzer ya habían registrado "ingredientes aislados" de la atmósfera de este planeta, "las nuevas imágenes brindan un menú completo de átomos, moléculas e incluso signos de química activa y de la presencia de nubes", explica el CSIC-INTA, cuyos investigadores del Centro de Astrobiología (CAB) han participado en el descubrimiemto.
El investigador de la Universidad de Oxford en el Reino Unido y autor principal del artículo que explica el origen del dióxido de azufre en la atmósfera de WASP-39 b, Shang-Min Tsai, afirma que "esta es la primera vez que vemos evidencia concreta de fotoquímica (reacciones químicas iniciadas por luz estelar energética) en exoplanetas".
Las nuevas detecciones, unidas a los datos más recientes "dan una pista de cómo se verían estas nubes de cerca: divididas en lugar de una capa única y uniforme sobre el planeta", explica el organismo científico español. El telescopio Webb también vio dióxido de carbono a una resolución más alta, proporcionando el doble de datos que los informados en sus observaciones anteriores.
La astrónoma de la Universidad de California, Natalie Batalha, que ayudó a coordinar la nueva investigación, explica que observaron el exoplaneta "con múltiples instrumentos que, juntos, brindan una amplia franja del espectro infrarrojo y una panoplia de huellas dactilares químicas inaccesibles hasta JWST", añadiendo que "datos como estos son un verdadero logro".
Un planeta no habitable
A una temperatura de alrededor de 900 grados y con una atmósfera compuesta fundamentalmente de hidrógeno, no hay evidencias de que WASP-39 b pueda ser un planeta habitable, "pero el nuevo trabajo señala el camino para encontrar potenciales rastros de vida en un planeta habitable", explica el CSIC.
Además, su cercanía a su estrella anfitriona, que está ocho veces más cerca que Mercurio del Sol, "lo convierte en un laboratorio para estudiar los efectos de la radiación de las estrellas anfitrionas en los exoplanetas".
El investigador postdoctoral del Centro de Astrobiología español que ha participado en el estudio Jorge LilloBox explica que "en los primeros datos vimos una señal muy peculiar en la atmósfera de este planeta cuyo origen no logramos entender. Ahora, con este análisis, hemos podido inferir que se trataba de la huella que deja el dióxido de azufre producido por la alta radiación que el planeta recibe de su estrella en las capas altas de la atmósfera".
Cómo se obtuvo la evidencia
En total, se han utilizado tres instrumentos para caracterizar en profundidad la atmósfera de este planeta en el rango infrarrojo: NIRSpec, NIRCam y NIRISS. Para ver la luz de WASP-39 b, el telescopio siguió el paso del planeta frente a su estrella, lo que permitió que parte de la luz de la estrella se filtrara a través de la atmósfera del planeta.
Los diferentes tipos de sustancias químicas en la atmósfera absorben diferentes colores del espectro de luz de las estrellas, por lo que los colores que faltan indican a los astrónomos qué moléculas están presentes.
La estudiante de posgrado de la Universidad de Chicago y primera autora del artículo, Adina Feinstein, explica que "realmente se pueden restringir con precisión las propiedades de estos planetas al tener un espectro tan amplio", y es entonces cuando "comienzas a obtener una imagen completa (de las atmósferas) que no podías obtener antes".
Tener una lista tan completa de ingredientes químicos en la atmósfera de un exoplaneta también da a los científicos "una idea de la abundancia de diferentes elementos en relación entre sí, como las proporciones de carbono a oxígeno o de potasio a oxígeno". Eso da una idea de cómo se formó ese planeta .
