Telescopio James Webb a la caza de los exoplanetas

El asombro provocado por las maravillosas imágenes transmitidas por el nuevo telescopio espacial James Webb eclipsó una información que sorprendió a los científicos: la identificación de moléculas de agua en la atmósfera de un exoplaneta ubicado a más de 1.150 años luz.

“Exoplaneta” es el nombre con el que los astrónomos identifican a planetas similares a la Tierra, Júpiter, Venus o Marte; pero que orbitan otros sistemas solares. En los últimos años, la “cacería” de planetas mantienen absortos a los científicos de de los principales telescopios del mundo, quienes albergan la esperanza de descubrir planetas similares al nuestro. Incluso, existe un negocio bien establecido para captar donaciones a cambio de bautizar (con tu nombre, el de tus hijos o de tu amada) los numerosos exoplanetas que cada día son descubiertos en todo el universo.

En la ilustración más grande de esta página, el artista trata de graficar cómo se ve el exoplaneta 55 Cancri. Hasta la fecha, se sabe que es dos veces más grande que la Tierra pero está ubicado 20 veces más cerca de su sol. Tan cerca que su años duran tres días y medio y su temperatura promedio es de 2.400 grados Celsius (centígrados). El sol de 55 Cancri fue bautizado como WASP-96 y está ubicado en la constelación de Phoenix.

El descubrimiento del planeta 55 Cancri se anunció en 2014. Su sol es la estrella WASP-96, algo más antigua que nuestro Inti, pero tiene aproximadamente el mismo tamaño, masa, temperatura y color. Los estudios previos habían descartado una atmósfera espesa de hidrógeno, dióxido de carbono o agua. Incluso, consideraban posible que tuviera una atmósfera muy delgada de vapor mineral, como el óxido de silicio, por ejemplo.

Sin embargo, las mediciones realizadas por el nuevo telescopio espacial Webb rompieron esquemas. Las observaciones espectroscópicas revelaron la clara presencia de agua, junto con la evidencia de neblina y nubes en la atmósfera del planeta que estudios previos no detectaron. Con la primera detección de agua en la atmósfera de 55 Cancri, el telescopio se dedicará de ahora en adelante a estudiar cientos de sistemas estelares para comprender de qué están compuestas otras atmósferas planetarias.

Como se sabe, la espectroscopía permite determinar -de acuerdo a los colores que emite la luz a través de un prisma- la estructura interna o la temperatura de las estrellas. Pero el del telescopio Webb es tan sofisticado que alcanzó a determinar la existencia de moléculas de agua en el exoplaneta 55 Cancri. Cada uno de los 141 puntos de datos (círculos blancos) en la infografía que ilustra esta página representa la cantidad de luz de una longitud de onda específica que es bloqueada por el planeta y absorbida por su atmósfera.

Según la información proporcionada por la NASA, las longitudes de onda detectadas por el generador de imágenes de infrarrojo cercano y el espectrógrafo sin rendija (NIRISS) del Webb oscilan entre 0,6 micras (rojo) y 2,8 micras (en el infrarrojo cercano). La cantidad de luz estelar bloqueada oscila entre unas 13.600 partes por millón (1,36 por ciento) y 14.700 partes por millón (1,47 por ciento).

Los investigadores pueden detectar y medir la abundancia de gases clave en la atmósfera de un planeta en función del patrón de absorción: las ubicaciones y alturas de los picos en el gráfico: cada gas tiene un conjunto característico de longitudes de onda que absorbe.

Lo importante es que a partir de ahora, los “cazadores” de exoplanetas cuentan con un aliado formidable en el telescopio espacial Webb. Como para desentrañar nuevos y reveladores secretos del universo.

La clave

Espectro del Webb. Este es el espectro de transmisión infrarroja de exoplanetas más sofisticado del mundo. La velocidad con la que los investigadores han podido realizar interpretaciones fiables del espectro es una prueba más de la calidad de los datos.