El telescopio espacial James Webb acaba de lograr un hito histórico al capturar imágenes directas de dióxido de carbono en la atmósfera de un exoplaneta. Este descubrimiento abre una nueva ventana para comprender los sistemas planetarios.
Situado a 130 años luz, el sistema HR 8799 alberga cuatro planetas gigantes que durante mucho tiempo han intrigado a los científicos. Las observaciones de Webb confirman que estos mundos se formaron de manera similar a Júpiter y Saturno, por acreción de núcleos sólidos. Este método de formación, llamado 'por acreción de núcleo', es una pista valiosa para entender la diversidad de los sistemas planetarios.
Vista infrarroja del sistema multiplanetario HR 8799 por el telescopio Webb. Los colores representan diferentes longitudes de onda captadas por el instrumento NIRCam. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, W. Balmer (JHU), L. Pueyo (STScI), M. Perrin (STScI)
Los datos revelan una presencia significativa de elementos pesados como carbono y oxígeno en las atmósferas de estos planetas. Esta composición sugiere una formación progresiva, a diferencia de otros modelos donde los planetas nacen por colapso rápido de un disco de gas. Los investigadores destacan la importancia de estos resultados para comparar nuestro Sistema Solar con otros sistemas estelares.
El equipo también estudió el sistema 51 Eridani, situado a 96 años luz. Las observaciones, publicadas en The Astrophysical Journal, muestran similitudes con HR 8799. Estos descubrimientos son posibles gracias a los coronógrafos de Webb, que bloquean la luz de las estrellas para revelar los planetas circundantes.
Imagen del exoplaneta 51 Eridani b por Webb, mostrando detalles a 4,1 micrones. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, W. Balmer (JHU), L. Pueyo (STScI), M. Perrin (STScI)
La detección directa del dióxido de carbono marca un hito en el estudio de exoplanetas. Hasta ahora, la composición atmosférica se deducía principalmente de la luz estelar filtrada por los planetas. Webb permite ahora un análisis directo, ofreciendo datos más precisos sobre la química de estos mundos.
Los investigadores planean extender estas observaciones a otros sistemas para comprender mejor la formación de planetas gigantes. Estos estudios podrían esclarecer las condiciones necesarias para la aparición de planetas similares a la Tierra. La capacidad de Webb para observar planetas cercanos a sus estrellas abre nuevas perspectivas para la búsqueda de vida extraterrestre.
¿Cómo detecta el telescopio Webb el dióxido de carbono en exoplanetas?
El telescopio espacial James Webb utiliza instrumentos sensibles al infrarrojo para analizar la luz emitida o reflejada por los exoplanetas. Estos instrumentos, como el NIRCam, pueden identificar firmas específicas de moléculas como el dióxido de carbono en las atmósferas planetarias.
Los coronógrafos de Webb juegan un papel clave al bloquear la intensa luz de las estrellas anfitrionas, permitiendo así revelar los planetas circundantes. Esta técnica es similar a la usada durante un eclipse solar para observar la corona del Sol.
Al enfocarse en longitudes de onda específicas, los científicos pueden aislar las firmas químicas de los gases atmosféricos. El dióxido de carbono, por ejemplo, absorbe ciertas longitudes de onda infrarrojas, lo que permite su detección y análisis.
Este método abre el camino para el estudio detallado de atmósferas de exoplanetas, ofreciendo pistas sobre su formación, evolución y potencial de habitabilidad.
¿Por qué es importante la formación de planetas gigantes para entender nuestro Sistema Solar?
Los planetas gigantes como Júpiter y Saturno han jugado un papel crucial en la formación y evolución de nuestro Sistema Solar. Su estudio permite entender los procesos que dieron forma a los planetas terrestres, incluida la Tierra.
Los planetas gigantes pueden influir en la órbita y composición de otros cuerpos celestes. Su presencia puede proteger a los planetas interiores de impactos de cometas o, por el contrario, exponerlos a un mayor número de colisiones.
Al comparar sistemas exoplanetarios con nuestro Sistema Solar, los científicos pueden determinar si nuestra configuración es común o única. Esto ayuda a contextualizar el lugar de la Tierra en el Universo y evaluar las posibilidades de encontrar entornos similares en otros lugares.
Los descubrimientos de Webb sobre HR 8799 y 51 Eridani proporcionan pruebas tangibles de que los mecanismos de formación de planetas gigantes son diversos, enriqueciendo así nuestra comprensión de la dinámica de los sistemas planetarios.