En la Tierra hay mucho egocentrismo. A diario hay programas en los que discuten quién es el más bello o la más hermosa de la farándula. O quién viste mejor. Muchas discusiones han comenzado por el desacuerdo de quién tiene un carro más bonito o quién tiene más plata; pero todos esos tópicos son irrisorios frente a la inmensidad del Universo. Un Cosmos que coquetea con el infinito y que la ambición científica quiere conocer. (Lea: Vídeo: ¿Una gigante serpiente recorre el Sol? Esto captaron astrónomos)
Bien lo rapeó el venezolano Canserbero: “Hermano, la Tierra es un grano o quizá medio grano de algún desierto en donde habitamos”. Para enfrentarse a esta inmensidad, la NASA, junto a la Agencia Espacial Europea (ESA) y su similar canadiense, lanzaron el telescopio espacial James Webb. El artefacto es el más poderoso que se ha construido y pretende adentrarse en lo más profundo del Universo.
Hace días, el telescopio logró una gesta importante. Anteriormente, así como el Webb, otros telescopios espaciales, como el Hubble y el Spitzer de la NASA, detectaron componentes aislados de la atmósfera de un exoplaneta en llamas, pero las nuevas observaciones del Webb han proporcionado el perfil completo de átomos, moléculas e incluso indicios de química activa y nubes.
Los datos más recientes del hallazgo químico también dan una pista de cómo se verían estas nubes de cerca: se observarían divididas en lugar de un manto único y uniforme sobre el planeta.
Los hallazgos son un buen augurio para la capacidad de los instrumentos del Webb para realizar la amplia gama de investigaciones de todo tipo de exoplanetas (planetas alrededor de otras estrellas) que espera la comunidad científica. Eso incluye estudiar las atmósferas de planetas rocosos más pequeños, como los del sistema TRAPPIST-1.
“Observamos el exoplaneta con múltiples instrumentos que, juntos, proporcionan una amplia franja del espectro infrarrojo y un conjunto de huellas dactilares químicas inaccesibles hasta esta misión”, precisó Natalie Batalha, astrónoma de la Universidad de California, quien contribuyó y ayudó a coordinar la nueva investigación. “Datos como estos son un cambio de juego”, dijo.
Entre las revelaciones sin precedentes se encuentra la primera detección en la atmósfera de un exoplaneta de dióxido de azufre (SO2), una molécula producida a partir de reacciones químicas provocadas por la luz de alta energía de la estrella anfitriona del planeta. En la Tierra, la capa protectora de ozono en la atmósfera superior se crea de manera similar.
“Esta es la primera vez que vemos evidencia concreta de fotoquímica (reacciones químicas iniciadas por luz estelar energética) en exoplanetas”, afirmó Shang-Min Tsai, investigador de la Universidad de Oxford y autor principal del artículo que explica el origen del dióxido de azufre en la atmósfera de WASP-39 b. “Veo esto como una perspectiva realmente prometedora para avanzar en nuestra comprensión de las atmósferas de los exoplanetas gracias al Webb”.
El descubrimiento condujo a otra primicia: los científicos aplicaron modelos informáticos de fotoquímica a datos que requieren que dicha física se explique completamente. Las mejoras resultantes en el modelado ayudarán a construir el conocimiento tecnológico para interpretar posibles signos de habitabilidad en el futuro.
La proximidad del planeta a su estrella anfitriona, ocho veces más cerca que Mercurio de nuestro Sol, también lo convierte en un laboratorio para estudiar los efectos de la radiación de las estrellas anfitrionas en los exoplanetas. Un mayor conocimiento de la conexión estrella-planeta conllevaría a una comprensión más profunda de cómo estos procesos afectan la diversidad de planetas observados en la galaxia.
Para ver la luz de WASP-39 b, el Webb siguió el tránsito del planeta frente a su estrella, lo que permitió que parte de la luz de la estrella se filtrara a través de la atmósfera del planeta. Los diferentes tipos de sustancias químicas presentes en la atmósfera absorben diferentes colores del espectro de luz de las estrellas, por lo que los colores que faltan indican a los astrónomos qué moléculas están presentes. Al observar el Universo en luz infrarroja, el Webb puede detectar huellas dactilares químicas que no se pueden detectar en luz visible.
Otros componentes atmosféricos detectados por el telescopio James Webb en el exoplaneta incluyen sodio (Na), potasio (K) y vapor de agua (H2O), lo que confirma las observaciones previas de telescopios terrestres y espaciales, además de encontrar más huellas dactilares de agua, en estas longitudes de onda más largas, que no se habían detectado antes.
El Webb también localizó dióxido de carbono (CO2) a una resolución más alta, proporcionando el doble de datos que los aportados en sus observaciones anteriores. Mientras tanto, se detectó monóxido de carbono (CO), pero las firmas obvias de metano (CH4) y sulfuro de hidrógeno (H2S) no estaban presentes en los datos del Webb. Si están presentes, estas moléculas se producen en niveles muy bajos en el planeta.
Para capturar este amplio espectro de la atmósfera de WASP-39 b, un equipo internacional analizó de forma independiente los datos de cuatro de los modos de instrumentos finamente calibrados del telescopio Webb.
Tener una lista tan completa de ingredientes químicos en la atmósfera de un exoplaneta también les da a los científicos una idea de la abundancia de diferentes elementos en relación entre sí, como las proporciones de carbono a oxígeno o de potasio a oxígeno. Eso, a su vez, proporciona una idea de cómo este planeta, y quizá otros, se formaron a partir del disco de gas y polvo que rodeaba a la estrella anfitriona en sus primeros años.
