Los científicos realizan una detección sin precedentes en un planeta a 700 años luz de distancia

Los científicos realizan una detección sin precedentes en un planeta a 700 años luz de distancia

noviembre 25, 2022
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los poderoso telescopio webb no necesita tomar fotos bonitas para revolucionar nuestra comprensión del cosmos.

Los astrónomos enfocaron el observatorio espacial, que con éxito alcanzó su puesto de avanzada a un millón de millas de la Tierra este año, en el exoplaneta similar a Saturno (significado planeta más allá de nuestro sistema solar) WASP-39 b. Es un gigante gaseoso caliente que orbita de cerca una estrella a 700 años luz de distancia. Previamente, los científicos utilizaron instrumentos especializados a bordo del Webb para detectar el gas dióxido de carbono en este mundo extremo.

Ahora, por primera vez, han descubierto «un menú completo» de átomos y moléculas en las nubes de un exoplaneta, y algunos están interactuando. Esta última detección demuestra que los astrónomos pueden mirar en las atmósferas de exoplanetas extraños y descifrar lo que está transpirando o se está haciendo químicamente, y si estos mundos podrían contener condiciones que podrían potencialmente albergar vida. (En nuestro planeta, la química atmosférica, que es responsable de crear una atmósfera aislante y la capa protectora de ozonoes vital para la vida.)

La luz de una estrella a menudo puede provocar reacciones químicas en un planeta, un proceso denominado «fotoquímica». Esto es lo que está pasando en WASP-39 b.

«Los planetas son esculpidos y transformados al orbitar dentro del baño de radiación de la estrella anfitriona», Natalie Batalha, astrónoma de la Universidad de California, Santa Cruz, quien contribuyó a la nueva investigación. dijo en un comunicado. «En la Tierra, esas transformaciones permiten que la vida prospere». (Los cinco artículos de investigación que muestran el descubrimiento son listado en este comunicado de prensa de UC Santa Cruz.)

En concreto, el telescopio Webb detectó la presencia de vapor de agua, dióxido de azufre, monóxido de carbono, sodio y potasio, entre otros elementos. Para detectar tales moléculas en planetas distantes, los astrónomos apuntan el observatorio a exoplanetas conocidos en nuestro Via Láctea. Entonces como Mashable explicado anteriormentehacen algo muy profundamente inteligente:

Esperarán a que los planetas viajen frente a sus brillantes estrellas. Esta luz estelar pasa a través de la atmósfera del exoplaneta, luego a través del espacio y, finalmente, a los instrumentos llamados espectrógrafos a bordo de Webb (una estrategia llamada «espectroscopia de tránsito»). Son esencialmente prismas de alta tecnología, que separan la luz en un arcoíris de colores. Aquí está el gran truco: ciertas moléculas, como el agua, en la atmósfera absorben tipos o colores específicos de luz. «Cada molécula tiene una dieta específica», explicó Néstor Espinoza, investigador de exoplanetas en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, que dirige el Telescopio espacial James Webb.

Entonces, si ese color no aparece en el espectro de colores observado por un espectrógrafo Webb, eso significa que fue absorbido (o «consumido») por la atmósfera del exoplaneta. En otras palabras, ese elemento está presente en los cielos de ese planeta. El espectrógrafo produce líneas (que designan diferentes tipos de luz), no imágenes bonitas; pero es una gran cantidad de información invaluable.

La detección particularmente atractiva en WASP-39 b es el dióxido de azufre, que se produce cuando la luz de una estrella golpea la atmósfera de un planeta. Usando computadoras, los investigadores simularon las condiciones en esta atmósfera distante y determinaron que la fotoquímica formó esta molécula en las nubes espesas y esponjosas de WASP-39 b.

reacciones químicas en la atmósfera de un exoplaneta

Un gráfico que muestra las reacciones químicas en la atmósfera de WASP-39 b.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Robert Hurt; Centro de Astrofísica-Harvard & Smithsonian / Melissa Weiss

«En la Tierra, esas transformaciones permiten que la vida prospere».

Ahora, los astrónomos saben que pueden usar Webb para buscar atmósferas dinámicas en otros mundos lejanos en espacio.

«Podremos ver el panorama general de las atmósferas de los exoplanetas», dijo en un comunicado Laura Flagg, investigadora de exoplanetas de la Universidad de Cornell que trabajó en esta investigación. «Es increíblemente emocionante saber que todo se va a reescribir. Esa es una de las mejores partes de ser científico».

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Manténganse al tanto. El telescopio Webb observará las atmósferas de la planetas trapenses enormemente intrigantes, siete mundos rocosos que existen en la zona de un sistema solar que no es ni demasiado caliente ni demasiado frío. En algunos de estos orbes, el agua podría chapotear alrededor de la superficie.

¿Suena familiar?

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