James Webb encontró el primer mundo extraterrestre con CO2 en su atmósfera y podría contener vida

 

 

 

James Webb encontró el primer mundo extraterrestre con CO2 en su atmósfera y podría contener vida


Astronomía


Hace 1 mes


Prieto Payano


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James Webb encontró el primer mundo extraterrestre con CO2 en su atmósfera y podría contener vida

Imagen ilustrativa

 


El telescopio espacial James Webb de la NASA ha capturado la primera evidencia clara de dióxido de carbono en la atmósfera de un planeta fuera del sistema solar.


Por primera vez, el Telescopio Espacial James Webb de la NASA ha capturado evidencia definitiva de dióxido de carbono en la atmósfera de un exoplaneta. Las observaciones de un planeta gigante gaseoso que orbita una estrella similar al Sol a 700 años luz de distancia han proporcionado información importante sobre la composición y formación del planeta. El descubrimiento, aceptado para su publicación en la revista Nature, proporciona evidencia de que Webb algún día podrá detectar y medir el dióxido de carbono en las atmósferas delgadas de los planetas rocosos más pequeños.


WASP-39 b es un gigante de gas caliente de aproximadamente una cuarta parte de la masa de Júpiter (casi la misma que Saturno) y 1,3 veces el diámetro de Júpiter. Su extrema hinchazón estaba relacionada en parte con su alta temperatura (alrededor de 1600 grados Fahrenheit o 900 grados Celsius). A diferencia de los gigantes gaseosos más fríos y compactos de nuestro sistema solar, WASP-39 b orbita muy cerca de su estrella, solo alrededor de un octavo de la distancia entre el Sol y Mercurio, completando un circuito en poco más de cuatro días terrestres. El descubrimiento del planeta, informado en 2011, se realizó en base a detecciones en tierra de la atenuación sutil y periódica de la luz de su estrella anfitriona a medida que el planeta transita o pasa frente a la estrella.


Las observaciones anteriores de otros telescopios, incluidos los telescopios espaciales Hubble y Spitzer de la NASA, revelaron la presencia de vapor de agua, sodio y potasio en la atmósfera del planeta. La inigualable sensibilidad infrarroja de Webb ahora también ha confirmado la presencia de dióxido de carbono en este planeta.


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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 (colores) diferentes de la luz del sistema estelar WASP-39 a lo largo del tiempo a medida que el planeta transitaba la estrella el 10 de julio de 2022.


Luz estelar filtrada

 


Los planetas en tránsito como WASP-39 b, cuyas órbitas observamos desde un lado en lugar de desde arriba, pueden ofrecer a los investigadores oportunidades ideales para explorar las atmósferas planetarias.


Durante un tránsito, parte de la luz de las estrellas es bloqueada por completo por el planeta (lo que resulta en una atenuación general) y parte de la luz de las estrellas pasa a través de la atmósfera del planeta.


Debido a que diferentes gases absorben diferentes combinaciones de colores, los investigadores pueden analizar pequeñas diferencias en el brillo de la luz transmitida a través del espectro de longitud de onda para determinar exactamente de qué está hecha la atmósfera. Combinado con una atmósfera hinchada y tránsitos frecuentes, WASP-39 b es un objetivo ideal para la espectroscopia de transmisión.


Primera detección clara de dióxido de carbono


El equipo de investigación observó WASP-39b utilizando el espectrómetro de infrarrojo cercano Webb (NIRSpec). En el espectro resultante de atmósferas de exoplanetas, una colina entre 4,1 y 4,6 micrones proporciona la primera evidencia clara y detallada de dióxido de carbono detectado en un exoplaneta.


“Tan pronto como aparecieron los datos en mi pantalla, fui absorbido por la firma gigante de dióxido de carbono”, dijo Zafar Rustamkulov, estudiante graduado de Johns Hopkins y miembro del Equipo científico de liberación temprana para la Comunidad de exoplanetas en tránsito. esta investigación. Este es un momento especial, cruzando un umbral importante en la ciencia de los exoplanetas. “


Ningún observatorio ha medido antes diferencias tan sutiles en el brillo de tantos colores individuales en el rango de 3 a 5,5 micrones en el espectro de transmisión de un exoplaneta. El acceso a esta parte del espectro es crucial para medir la abundancia de gases como el agua y el metano, así como el dióxido de carbono, que se cree que existen en muchos tipos diferentes de exoplanetas.


“La detección de una señal de dióxido de carbono tan clara en WASP-39 b es un buen augurio para detectar atmósferas en planetas más pequeños del tamaño de la Tierra”, dijo Natalie Batalha de la Universidad de California en Santa Cruz, quien dirigió el instrumento.


Conocer la composición de la atmósfera de un planeta es importante porque nos puede decir algo sobre el origen de un planeta y su evolución. “La molécula de dióxido de carbono es un marcador sensible de la historia de la formación de planetas”, dijo McClain de la Universidad Estatal de Arizona, otro miembro del equipo de investigación. “Al medir esta propiedad del dióxido de carbono, podemos determinar cuánto material sólido y cuánto material gaseoso se utilizó para formar el gigante gaseoso. Durante la próxima década, JWST realizará esta medición en varios planetas para obtener información sobre los detalles de cómo los planetas forma y lo que hace que nuestro sistema solar sea único”. Artículos de danza y ballet


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Gráfico de la cantidad de luz bloqueada frente a la longitud de onda de la luz con puntos de datos y un modelo, que muestra un pico ancho y prominente etiquetado como «Dióxido de carbono, C O 2».

 


Un espectro de transmisión del exoplaneta gigante de gas caliente WASP-39 b capturado por el espectrógrafo de infrarrojo cercano de Webb (NIRSpec) el 10 de julio de 2022 revela la primera evidencia clara de dióxido de carbono en un planeta fuera del sistema solar. Este es también el primer espectro detallado de transmisión de exoplanetas jamás capturado que cubre longitudes de onda entre 3 y 5,5 micrones.


Ciencia de salida temprana


Esta observación con prisma NIRSpec de WASP-39 b es solo una parte de una investigación más amplia que incluye observaciones del planeta utilizando múltiples instrumentos Webb, así como observaciones de otros dos planetas en tránsito. La investigación, que forma parte del programa Early Release Science, se diseñó para proporcionar a la comunidad de investigación de exoplanetas datos sólidos de Webb lo antes posible.


«El objetivo es analizar las observaciones de Early Release Science rápidamente y desarrollar herramientas de código abierto para que las use la comunidad científica», explicó Vivien Parmentier, coinvestigadora de la Universidad de Oxford. “Esto permite contribuciones de todo el mundo y garantiza que la mejor ciencia posible surja de las próximas décadas de observaciones”.


Natasha Batalha, coautora del artículo del Centro de Investigación Ames de la NASA, agrega que «los principios rectores de la ciencia abierta de la NASA se centran en nuestro trabajo de ciencia de liberación temprana, que respalda un proceso científico inclusivo, transparente y colaborativo».


El telescopio espacial James Webb es el principal observatorio de ciencia espacial del mundo. Webb resolverá misterios en nuestro sistema solar, mirará más allá de mundos distantes alrededor de otras estrellas e investigará las misteriosas estructuras y orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en él. Webb es un programa internacional liderado por la NASA con sus socios, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la Agencia Espacial Canadiense.


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