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| Esta ilustración muestra el aspecto que podría tener el exoplaneta WASP-39b, según el conocimiento actual del planeta. Crédito: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted |
El dióxido de carbono es una especie química clave que se encuentra en una amplia gama de atmósferas planetarias.
WASP-39b es un gigante gaseoso caliente que orbita la estrella de tipo G7 WASP-39 con un periodo de 4,1 días.
Descubierto por primera vez en 2011, el planeta tiene aproximadamente la misma masa que Saturno (0,28 masas de Júpiter) pero es un 50% más grande (1,28 radios de Júpiter).
La extrema hinchazón del planeta está relacionada en parte con su alta temperatura (unos 900 grados Celsius, o 1.652 grados Fahrenheit).
"Las observaciones anteriores de este planeta con el Hubble y el Spitzer nos habían dado indicios tentadores de que podía haber dióxido de carbono", dijo la profesora Natalie Batalha, astrónoma del Departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de California Santa Cruz.
"Los datos del telescopio espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA mostraron un rasgo inequívoco de dióxido de carbono que era tan prominente que prácticamente nos gritaba".
"El dióxido de carbono es en realidad una vara de medir muy sensible -la mejor que tenemos- para los elementos pesados en las atmósferas de los planetas gigantes, así que el hecho de que podamos verlo tan claramente es realmente genial", dijo el profesor Jonathan Fortney, también del Departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de California Santa Cruz.
"Las estrellas y los planetas gigantes gaseosos están hechos principalmente de los elementos más ligeros, hidrógeno y helio, pero la abundancia de elementos más pesados -lo que los astrónomos llaman metalicidad- es un factor crítico en la formación de los planetas."
"La capacidad de determinar la cantidad de elementos pesados en un planeta es fundamental para entender cómo se formó, y podremos utilizar esta vara de medir de dióxido de carbono para un montón de exoplanetas para construir una comprensión completa de la composición de los planetas gigantes."
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| Un espectro de transmisión del exoplaneta gigante de gas caliente WASP-39 b capturado por el espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec) del JWST el 10 de julio de 2022, revela la primera evidencia clara de dióxido de carbono en un planeta fuera del sistema solar. Crédito: NASA, ESA, CSA, Leah Hustak (STScI), Joseph Olmsted (STScI) |
Los astrónomos observaron WASP-39b, que se encuentra a unos 700 años luz de la Tierra en la constelación de Virgo, como parte de un programa de Ciencia de Liberación Temprana del JWST.
Utilizando el espectrógrafo de infrarrojo cercano de Webb (NIRSpec), obtuvieron un espectro de transmisión de alta resolución que muestra la luz transmitida a través de la atmósfera del planeta separada en las longitudes de onda que la componen.
Se detectó una señal significativa -un rasgo de absorción- en longitudes de onda entre 4,1 y 4,6 micras en el infrarrojo.
Se trata de la primera prueba clara, detallada e indiscutible de la presencia de dióxido de carbono en un planeta fuera del Sistema Solar.
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| Una serie de curvas de luz del espectrógrafo de infrarrojo cercano de Webb (NIRSpec) muestra el cambio en el brillo de tres longitudes de onda diferentes (colores) de la luz del sistema estelar WASP-39 a lo largo del tiempo mientras el planeta transitaba por la estrella el 10 de julio de 2022. Créditos: Ilustración: NASA, ESA, CSA y L. Hustak (STScI); Science: Equipo científico de la comunidad de exoplanetas en tránsito del JWST |
"Los datos arrojaron curvas de luz exquisitas y demostraron que el instrumento NIRSpec está superando las expectativas de la espectroscopia de transmisión", dijo el profesor Batalha.
"Esto es un buen augurio para las observaciones de pequeños planetas rocosos, de los que se espera que tengan dióxido de carbono en sus atmósferas (cuando tengan atmósferas) pero que no darán una señal tan fuerte como un planeta gigante como WASP-39b".
"Esta detección servirá como punto de referencia útil de lo que podemos hacer para detectar dióxido de carbono en planetas terrestres en el futuro", añadió.
"Es el gas atmosférico más probable que detectaremos con Webb en atmósferas de exoplanetas de tamaño terrestre".
Además del gran rasgo de dióxido de carbono, los investigadores también identificaron un rasgo espectral más pequeño cerca de 4,0 micras que no coincide con sus modelos.
"Es una característica misteriosa por ahora", dijo el profesor Batalha.
"En este trabajo, nos hemos centrado en un estrecho rango de colores infrarrojos - esto es sólo un avance de las características que esperamos ver en el espectro completo".
Fuentes, créditos y referencias: