Por primera vez se ha revelado el perfil químico de la atmósfera de un exoplaneta. Para ello, un equipo internacional de astrónomos ha utilizado los datos del telescopio James Webb lanzado este año. El planeta en cuestión es el llamado Júpiter caliente WASP-39b.
El exoplaneta WASP-39b se encuentra a unos 700 años luz de la Tierra. El exoplaneta caliente es ligeramente mayor que Júpiter y orbita alrededor de una estrella similar al sol. A pesar de ser más grande que Júpiter, la masa del planeta es aproximadamente un 75% menor que la del mayor planeta de nuestro sistema solar. Las altas temperaturas del planeta, de unos 900 grados centígrados, han provocado su enorme hinchazón. Esto, a su vez, se debe a la pequeña distancia entre WASP-39b y su estrella madre. De hecho, es ocho veces menor que la distancia entre el sol y Mercurio. Esto también significa que el exoplaneta no necesita mucho tiempo para orbitar su estrella: solo cuatro días.
El corto período orbital ofrece una gran ventaja para los científicos: significa que el planeta se desplaza regularmente por delante de la estrella. Durante dicho tránsito planetario, la luz de la estrella se filtra a través de la atmósfera. Y este viaje a través de la atmósfera no deja de afectar a la luz; bajo la influencia de la composición de esa atmósfera, el espectro de esa luz estelar cambia. O más exactamente, cambia la intensidad de ciertos colores de esa luz estelar (la gama de colores de las longitudes de onda adyacentes se llama espectro). Esto se debe a que los diferentes gases también absorben diferentes combinaciones de luz. Y un análisis del espectro de la luz que viaja a través de la atmósfera puede, por tanto, dar más información sobre los gases que la luz encontró en su camino.
El descubrimiento del dióxido de carbono fue el comienzo
A finales de agosto, los científicos encontraron dióxido de carbono en la atmósfera del exoplaneta. Ahora se conoce su perfil químico completo. Esto significa que los científicos han cartografiado átomos, moléculas e incluso signos de química activa y nubes. Así es como los astrónomos saben que no hay una nubosidad uniforme, sino que la nubosidad (como en la Tierra) está rota.
“Esto va a cambiar por completo el campo de la investigación de exoplanetas”, afirma el astrónomo Jean-Michel Desert, de la Universidad de Ámsterdam. “Ahora podemos por fin observar las huellas espectrales de la composición química de la atmósfera de los exoplanetas”. Los astrónomos se lo deben al telescopio James Webb.
¿En qué consiste el perfil químico?
El hallazgo más extraordinario es la presencia de dióxido de azufre en la atmósfera. Se trata de una molécula producida por reacciones químicas desencadenadas por la luz de alta energía de la estrella madre de WASP-39b. Esto es similar a cómo se forma la capa de ozono en la parte superior de la atmósfera terrestre. “Es la primera vez que vemos pruebas concretas de la fotoquímica en los exoplanetas”, afirma la astrónoma de Leiden Yamila Miguel. Miguel y sus colegas utilizaron modelos informáticos de fotoquímica para explicar cómo se formó el dióxido de azufre en la atmósfera. Con estos modelos, los investigadores podrían detectar en el futuro señales de vida en los exoplanetas.
Además, la atmósfera del exoplaneta está formada principalmente por hidrógeno. El equipo de investigación también encontró sodio, potasio, monóxido de carbono y vapor de agua. Además, parece que el oxígeno es mucho más abundante en la atmósfera que el carbono. Esto es una fuerte evidencia de que el exoplaneta se originó lejos de su estrella madre. Los signos de sulfuro de hidrógeno y metano estaban ausentes y no parecen estar presentes en la atmósfera del exoplaneta.
Los astrónomos coinciden en que es casi seguro que no haya vida en el exoplaneta. No obstante, pueden emplear los conocimientos adquiridos para olfatear las atmósferas de otros exoplanetas, como los planetas rocosos más pequeños similares a la Tierra. Quién sabe, tal vez así descubramos algún día la vida en otros mundos.