Desde su lanzamiento el día de Navidad de 2021, el Telescopio Espacial James Webb no deja de sorprender a la comunidad científica. Las primeras imágenes desveladas este verano por el nuevo observatorio espacial desvelaron por primera vez algunos secretos de un universo desconocido hasta el momento para la ciencia. Ahora, los instrumentos científicos de última generación nos han procurado la información más completa sobre la atmósfera de un exoplaneta que se ha tenido hasta la fecha.
Se trata de un gigante gaseoso WASP-39 B, bautizado como Bocaprins, cuya atmósfera, según se ha descubierto, contiene agua, monóxido de carbono, sodio, potasio e incluso dióxido de azufre, un compuesto químico encontrado por primera vez en un exoplaneta.
El propio 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. Sin embargo, las nuevas lecturas del nuevo observatorio espacial nos han desvelado la existencia de una atmósfera activa compuesta por una serie de nubes fragmentadas.
Un Saturno caliente
El objetivo del nuevo telescopio espacial era analizar la composición química del exoplaneta WASP-39 b, un "Saturno caliente" (un planeta con una masa similar a la de Saturno pero con una órbita más pequeña que la de Mercurio) que orbita alrededor de una estrella a unos 700 años luz de distancia. Los hallazgos son un buen presagio de las altas capacidades del instrumental del James Webb para el estudio de exoplanetas, incluidos algunos sistemas rocosos más pequeños, como el TRAPPIST-1, uno de los planetas lejanos al sistema solar que los astrónomos clasifican dentro de la denominada ‘‘zona habitable”.
"Observamos el exoplaneta con múltiples instrumentos que, en conjunto, proporcionan una amplia franja del espectro infrarrojo y una amalgama de huellas químicas inaccesibles hasta esta misión", aseguró Natalie Batalha, astrónoma de la Universidad de California en Santa Cruz, una de las coordinadoras de la misión, quien afirma que "Datos como estos cambian las reglas del juego".
Entre las revelaciones sin precedentes se encuentra 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 madre, algo parecido a lo que sucede en la capa de ozono de la Tierra.
Modelos matemáticos para estudiar exoplanetas
Este hallazgo llevó a otra primicia: el uso de modelos informáticos de datos fotoquímicos para explicar fenómenos requieren de la experimentación física para poder ser explicados completamente. Las mejoras resultantes en la modelización ayudarán a crear los conocimientos tecnológicos necesarios para interpretar posibles indicios de habitabilidad en el futuro. "Los planetas se esculpen y transforman al orbitar dentro del baño de radiación de la estrella anfitriona", dijo Batalha. "En la Tierra, esas transformaciones permiten que la vida prospere".
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.
La luz del Universo
Para ver la luz de WASP-39 b, 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, Webb puede captar huellas químicas que no pueden detectarse en luz visible.
Otros componentes atmosféricos detectados por el telescopio Webb 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, así como el hallazgo de indicios de la presencia de agua como no se había visto antes. Al analizar con tanta precisión la atmósfera de un exoplaneta, los instrumentos del telescopio Webb han superado con creces las expectativas de los científicos y prometen una nueva fase de exploración entre la amplia variedad de exoplanetas de la galaxia.
