Agencias, Ciudad de México.- El telescopio espacial James Webb observó el exoplaneta WASP-80 b mientras pasaba por delante y por detrás de su estrella, revelando espectros indicativos gas metano y vapor de agua en su atmósfera.
Si bien hasta la fecha se ha detectado vapor de agua en más de una docena de planetas, hasta hace poco el metano (una molécula que se encuentra en abundancia en las atmósferas de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno dentro de nuestro sistema solar) ha permanecido esquivo en las atmósferas de los exoplanetas en tránsito cuando eran estudiados con espectroscopia espacial, informa la NASA.
Con una temperatura de unos 551 grados Celsius, WASP-80 b es lo que los científicos llaman un “Júpiter cálido”, que son planetas similares en tamaño y masa al planeta Júpiter de nuestro sistema solar pero que tienen una temperatura eso está entre los Júpiter calientes, como el HD 209458 b de 1,176 grados (el primer exoplaneta en tránsito descubierto), y los Júpiter fríos, como el nuestro, que tiene aproximadamente 112 grados.
WASP-80 b gira alrededor de su estrella enana roja cada tres días y se encuentra a 163 años luz de nosotros, en la constelación de Aquila. Debido a que el planeta está tan cerca de su estrella y ambas están tan lejos de nosotros, no podemos verlo directamente ni siquiera con los telescopios más avanzados como Webb. En cambio, los investigadores estudian la luz combinada de la estrella y el planeta utilizando el método de tránsito (que se ha utilizado para descubrir la mayoría de los exoplanetas conocidos) y el método del eclipse.
At 163 light-years away, WASP-80 b is far from us. But it orbits very close to its parent star, with a year of only 3 Earth-days! Though Webb can’t image this planet directly, we can still study the combined light from the star and the planet to learn about its atmosphere.
— NASA Webb Telescope (@NASAWebb) November 22, 2023
Utilizando el método de tránsito, la nueva investigación siguió el sistema cuando el planeta se movía frente a su estrella desde nuestra perspectiva, lo que provocó que la luz de las estrellas que vemos se atenuara un poco. Durante este tiempo, la estrella ilumina un delgado anillo de la atmósfera del planeta alrededor del límite día/noche del planeta, y en ciertos colores de luz donde las moléculas en la atmósfera del planeta absorben la luz, la atmósfera parece más espesa y bloquea más luz estelar. provocando una atenuación más profunda en comparación con otras longitudes de onda donde la atmósfera parece transparente. Este método ayuda a comprender de qué está hecha la atmósfera del planeta al ver qué colores de luz están bloqueados.
Mientras tanto, utilizando el método del eclipse, se observó el sistema cuando el planeta pasó detrás de su estrella desde nuestra perspectiva, provocando otra pequeña caída en la luz total que se recibe. Todos los objetos emiten algo de luz, llamada radiación térmica, y la intensidad y el color de la luz emitida dependen de qué tan caliente esté el objeto. Justo antes y después del eclipse, el lado cálido del planeta apunta hacia nosotros, y al medir la caída de la luz durante el eclipse se pudo medir la luz infrarroja emitida por el planeta. En el caso de los espectros de eclipses, la absorción por parte de las moléculas en la atmósfera del planeta suele aparecer como una reducción de la luz emitida por el planeta en longitudes de onda específicas. Además, dado que el planeta es mucho más pequeño y más frío que su estrella anfitriona, la profundidad de un eclipse es mucho menor que la profundidad de un tránsito.
Los espectros obtenidos llegaron a la misma conclusión: una detección definitiva de metano, que fue confirmada mediante métodos estadísticos sólidos.
Con esta detección se puede comenzar a explorar lo que esta composición química dice sobre el nacimiento, el crecimiento y la evolución del planeta. Por ejemplo, midiendo la cantidad de metano y agua en el planeta, se puede inferir la proporción entre átomos de carbono y átomos de oxígeno. Se espera que esta proporción cambie dependiendo de dónde y cuándo se formen los planetas en su sistema. Por lo tanto, examinar esta proporción de carbono a oxígeno puede ofrecer pistas sobre si el planeta se formó cerca de su estrella o más lejos antes de moverse gradualmente hacia adentro.
Estos hallazgos fueron publicados recientemente en la revista científica Nature.
With Webb’s infrared sensitivity, scientists are not just able to delve into the chemical composition of the planet. They can also infer from the data about WASP 80-b’s birth, growth, and evolution. These results have implications for more exciting exoplanet science to come.
— NASA Webb Telescope (@NASAWebb) November 22, 2023
