Telescopio James Webb avista pequeños planetas distantes

BALTIMORE — Cuando se imaginó por primera vez 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 más pequeñas.

Desde su lanzamiento en diciembre de 2021, JWST ya había «olfateado» las atmósferas de planetas del tamaño de Júpiter que orbitan muy cerca de sus estrellas (Número de serie: 26/08/22). Estos mundos intensos son interesantes, pero no los lugares donde los astrónomos esperan buscar signos 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 el Primeros resultados científicos del JWST conferencia.

Y JWST también está comenzando a encontrar nuevos mundos rocosos.

Estos primeros atisbos de mundos distantes aún no revelan mucho sobre estos lugares distantes. Pero los investigadores se sienten alentados por lo que la aguda visión de JWST en longitudes de onda infrarrojas podría descubrir sobre 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 todos los avistamientos todavía, pero son lo suficientemente emocionantes».

Uno de los planetas más pequeños que JWST ha examinado es GJ 1214b, que ha frustrado a los astrónomos desde su descubrimiento en 2009 (Número de serie: 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 el de un mundo gaseoso como Neptuno.

«¿Qué 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 acuáticos (Número de serie: 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 la atravesaba 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 la estrella. Y funcionó: después de 38 horas de observación, los investigadores detectaron el resplandor infrarrojo del planeta, dijo Kempton en una presentación el 13 de diciembre.

Todavía queda trabajo por hacer, pero los datos iniciales sugieren que el planeta contiene muchos componentes químicos, incluidos posiblemente agua y metano. También está enriquecido con elementos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio.

En cuanto a qué tipo de mundo es GJ 1214b, «diría que aún no estamos allí», dijo Kempton. Podría ser un planeta acuoso, dijo, o un planeta gaseoso que ha perdido una buena cantidad de sus elementos más livianos.

El telescopio también pudo ver por primera vez el tentador sistema TRAPPIST-1, dijo Benneke en otra presentación del 13 de diciembre (Número de serie: 13/12/17). Descubierto en 2017, el sistema contiene siete mundos del tamaño de la Tierra que probablemente sean rocosos. Tres de estos planetas podrían tener las temperaturas adecuadas para que exista agua líquida en sus superficies, lo que los convierte en objetivos particularmente atractivos para el JWST y otros telescopios para buscar signos de vida.

Pero TRAPPIST-1 es una pequeña estrella roja llamada enana M, un tipo de estrella conocida por sus violentos destellos y fuerte radiación. Durante años, los astrónomos debatieron si los planetas alrededor de estas estrellas serían hospitalarios para la vida, o si las estrellas despojarían las atmósferas de sus planetas (Número de serie: 14/06/17).

«Si los planetas TRAPPIST no tienen atmósferas, entonces tenemos que pasar» de las enanas M a la búsqueda de vida extraterrestre, dice la astrónoma Mercedes Lόpez-Morales del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian en Cambridge, Massachusetts, que no estaba involucrados en las nuevas observaciones del JWST.

El primer vistazo de JWST a uno de estos mundos potencialmente habitables, TRAPPIST-1g, no reveló signos claros de una atmósfera. Pero el telescopio solo observó el planeta durante 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 caza de planetas, dijo el astrónomo Kevin Stevenson el 14 de diciembre. El telescopio volvió a verificar un avistamiento 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.

«Este es un resultado emocionante, posiblemente el primer descubrimiento de un exoplaneta de 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. «Se parece más a una exo-Venus que a una exo-Tierra».

Aunque todavía es pronto, señalaron los investigadores, las predicciones para la búsqueda de planetas utilizando JWST son buenas.

Los resultados también allanan el camino para futuros observatorios, dijo el astrofísico John Mather del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. lista de deseos para futuras misiones incluye un telescopio que puede profundizar aún más en los detalles de mundos potencialmente habitables.

«Si no es imposible», dijo Mather, «hagámoslo».