La composición del exoplaneta GJ 1214b (ilustrado) ha desconcertado a los astrónomos desde su descubrimiento en 2009. Usar el Telescopio Espacial James Webb para observar el planeta podría proporcionar respuestas. BALTIMORE — Cuando se soñó por primera vez con el Telescopio Espacial James Webb, aún no se habían descubierto exoplanetas. Ahora el observatorio está mostrando a los astrónomos lo que puede aprender sobre los planetas que orbitan alrededor de otras estrellas, incluidas las pequeñas.
Desde su lanzamiento en diciembre de 2021, JWST ya había “olfateado” las atmósferas de planetas del tamaño de Júpiter que orbitaban muy cerca de sus estrellas (SN: 26/8/22). Esos mundos intensos son interesantes, pero no los lugares donde los astrónomos esperan buscar señales de vida. El telescopio ahora está vislumbrando atmósferas en exoplanetas conocidos de la persuasión más terrestre, informaron los astrónomos el 13 y 14 de diciembre en la conferencia First Science Results de JWST.
Estos primeros vistazos a mundos lejanos aún no revelan mucho sobre estos lugares remotos. Pero los investigadores están animados por lo que la aguda visión de JWST en longitudes de onda infrarrojas podría eventualmente descubrir sobre los planetas más pequeños más allá de nuestro sistema solar.
“El mensaje principal es que estamos en el negocio”, dijo el astrónomo de la Universidad de Montreal Björn Benneke. “Ni siquiera tenemos todas las observaciones todavía, pero ya son bastante emocionantes”.
Uno de los planetas más pequeños que JWST observó es GJ 1214b, que ha frustrado a los astrónomos desde su descubrimiento en 2009 (SN: 16/12/09). El planeta es un sub-Neptuno, lo que significa que su tamaño está entre el de un mundo rocoso como la Tierra y uno gaseoso como Neptuno.
“¿Qué diablos son los sub-Neptunos?” preguntó la astrónoma Eliza Kempton de la Universidad de Maryland en College Park. Podrían ser bolas de roca con atmósferas espesas de hidrógeno y helio, o tal vez mundos de agua (SN: 22/02/12). “Lo que nos gustaría hacer con la caracterización atmosférica es medir sus atmósferas y ver cuál es cuál”, dijo Kempton.
Anteriormente, los astrónomos intentaron observar la composición de la atmósfera de GJ 1214b observando cómo se filtraba la luz de las estrellas. Pero la atmósfera es espesa y nebulosa, lo que bloquea la capacidad de los astrónomos para detectar moléculas individuales en ella.
En lugar de ver el planeta pasar frente a su estrella, Kempton y sus colegas usaron JWST para buscar el resplandor del planeta justo antes de que desapareciera detrás de la estrella. Y funcionó: después de 38 horas de observación, los investigadores detectaron el resplandor infrarrojo del planeta, dijo Kempton en una presentación del 13 de diciembre.
Hay más trabajo por hacer, pero los datos iniciales sugieren que el planeta tiene muchos componentes químicos, que posiblemente incluyan agua y metano. También está enriquecido en elementos más pesados que el hidrógeno y el helio.
En cuanto a saber qué tipo de mundo es GJ 1214b, “diría que aún no hemos llegado”, dijo Kempton. Podría ser un planeta acuoso, dijo, o un planeta gaseoso que ha perdido una buena cantidad de sus elementos más ligeros.
El telescopio también tuvo su primer vistazo al tentador sistema TRAPPIST-1, dijo Benneke en una presentación diferente el 13 de diciembre (SN: 13/12/17). Descubierto en 2017, el sistema contiene siete mundos del tamaño de la Tierra que probablemente sean rocosos. Tres de esos planetas podrían tener las temperaturas adecuadas para que exista agua líquida en su superficie, lo que los convierte en objetivos particularmente interesantes para JWST y otros telescopios para buscar signos de vida.
Pero TRAPPIST-1 es una pequeña estrella roja llamada enana M, un tipo de estrella que es conocida por sus erupciones violentas y su fuerte radiación. Durante años, los astrónomos han debatido si los planetas alrededor de estas estrellas serían hospitalarios para la vida, o si las estrellas despojarían las atmósferas de sus planetas (SN: 14/6/17).
“Si los planetas TRAPPIST no tienen atmósferas, entonces tenemos que seguir adelante” de las enanas M en la búsqueda de vida extraterrestre, dice la astrónoma Mercedes Lόpez-Morales del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica en Cambridge, Massachusetts, quien fue no está involucrado en las nuevas observaciones del JWST.
El primer vistazo de JWST a uno de esos mundos potencialmente habitables, TRAPPIST-1g, no reveló signos claros de una atmósfera. Pero el telescopio observó el planeta durante solo unas cinco horas. Con más observaciones, una atmósfera debería ser detectable si está allí, dijo Benneke.
JWST también se está metiendo en el juego de la búsqueda de planetas, dijo el astrónomo Kevin Stevenson el 14 de diciembre. El telescopio verificó una observación potencialmente interesante de otro telescopio y confirmó que había visto un mundo rocoso del tamaño de la Tierra alrededor de una enana M cercana. Esto prueba que JWST tiene la precisión para encontrar tales mundos.
“Es un resultado emocionante, quizás el primer descubrimiento de un exoplaneta por JWST”, dijo Stevenson, del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore. El planeta orbita su tenue estrella cada dos días, por lo que probablemente esté a unos 225° Celsius en la superficie, probablemente demasiado caliente para ser habitable, dice. “Es más como una exo-Venus que una exo-Tierra”.
Si bien aún es pronto, enfatizaron los investigadores, el pronóstico para la búsqueda de planetas utilizando JWST es bueno.
