Cómo los astrónomos utilizaron James Webb para detectar metano en la atmósfera de un exoplaneta
Una de las sorprendentes capacidades del Telescopio Espacial James Webb no es sólo detectar la presencia de planetas lejanos, sino también poder observar sus atmósferas para ver de qué están compuestos. Con los telescopios anteriores, esto era extremadamente difícil de hacer porque carecían de los potentes instrumentos necesarios para este tipo de análisis, pero los científicos que utilizan Webb anunciaron recientemente que habían realizado una rara detección de metano en la atmósfera de un exoplaneta.
Los científicos estudiaron el planeta WASP-80 b utilizando el instrumento NIRCam de Webb, más conocido como cámara pero que también tiene un modo de espectroscopía sin rendijas que le permite dividir la luz entrante en diferentes longitudes de onda. Al observar qué longitudes de onda faltan porque han sido absorbidas por el objetivo, los investigadores pueden decir de qué está compuesto un objeto (en este caso, una atmósfera planetaria).
Incluso con los sensibles instrumentos de Webb, sigue siendo difícil detectar un exoplaneta. Esto se debe a que los planetas son mucho más pequeños y más tenues que las estrellas, lo que los hace casi imposibles de ver directamente. En cambio, los investigadores suelen detectarlas observando las estrellas alrededor de las cuales orbitan, utilizando técnicas como el método de tránsito, que mide la caída en el brillo de una estrella que se produce cuando un planeta se mueve frente a ella.
"Utilizando el método de tránsito, observamos 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", explicó en un comunicado uno de los autores del estudio, Luis Welbanks, de la Universidad Estatal de Arizona. declaración . “Es como cuando alguien pasa frente a una lámpara y la luz se atenúa. 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 científicos como nosotros a comprender de qué está hecha la atmósfera del planeta al ver qué colores de luz están bloqueados”.
Cuando los autores utilizaron este método en WASP-80b, encontraron evidencia de agua y metano en la atmósfera del planeta. Los planetas de nuestro sistema solar como Júpiter y Saturno también tienen metano en sus atmósferas, pero este planeta es mucho más cálido, con una temperatura de más de 1000 grados Fahrenheit. Encontrar metano en un planeta de este tipo, llamado Júpiter cálido, es emocionante porque puede ayudar a los científicos a aprender sobre las atmósferas planetarias y también porque, a pesar de que se encuentra comúnmente en atmósferas planetarias de nuestro sistema solar, rara vez se detecta en atmósferas de exoplanetas.
También podría ser relevante para la búsqueda de vida más allá de nuestro planeta. "El metano no sólo es un gas importante para rastrear la composición atmosférica y la química en planetas gigantes, sino que también se supone que, en combinación con el oxígeno, es una posible firma de la biología", dijo Wellbanks. "Uno de los objetivos clave del Observatorio de Mundos Habitables , la próxima misión insignia de la NASA después de JWST y Roman, es buscar gases como oxígeno y metano en planetas similares a la Tierra alrededor de estrellas similares al Sol".
La investigación se publica en la revista Nature .