Encuentran el primer exoplaneta con CO2 en su atmósfera

El telescopio espacial James Webb ha captado la primera prueba de la existencia de dióxido de carbono en la atmósfera de un planeta fuera del sistema solar. El descubrimiento podría arrojar nueva luz sobre el origen y la formación de estos cuerpos celestes, incluso indicios sobre la posible existencia de vida extraterrestre.

Un planeta cercano a su estrella

Un planeta cercano a su estrella

El planeta WASP-39 b orbita muy cerca de su estrella —apenas a una octava parte de la distancia entre el Sol y Mercurio. En concreto, le da la vuelta en poco más de cuatro días terrestres.

Foto: Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA

El dióxido de carbono es uno de los componentes cruciales de la atmósfera terrestre. Y es que, a pesar de su papel nocivo como gas de efecto invernadero, también tiene efectos positivos para el planeta. Además de ser vital para que las plantas realicen la fotosíntesis, por ejemplo, en casos de enfriamiento masivo, puede ayudar a mantener la temperatura atmosférica a un nivel apto para el mantenimiento de la vida. En este sentido, la detección de este gas en planetas extrasolares (los situados fuera del sistema solar) es también un indicador de posibles indicios de la existencia de vida más allá de la Tierra.

El planeta gigante gaseoso llamado WASP-39 que orbita alrededor de una estrella parecida al Sol a 700 años luz de distancia.

Ahora, el telescopio espacial James Webb (JWST, por sus siglas en inglés) de la NASA ha captado la primera prueba clara de la existencia de dióxido de carbono en la atmósfera de un planeta extrasolar. Concretamente, se trata de un planeta gigante gaseoso llamado WASP-39 que orbita alrededor de una estrella parecida al Sol, pero a 700 años luz de distancia. Los resultados del hallazgo, publicado en la revista Nature Astronomy, ofrecen pruebas de que en el futuro Webb podría ser capaz de detectar y medir el dióxido de carbono en la delgada atmósfera de planetas rocosos más pequeños.

Un gigante gaseoso

Según los hallazgos científicos, WASP-39 b es un gigante gaseoso cuya masa es la de prácticamente una cuarta parte la de Júpiter y con un diámetro 1,3 veces mayor que el del planeta joviano. Su gran volumen está relacionado en parte con su alta temperatura (alrededor de 900 ºC) Sin embargo, a diferencia de los gigantes gaseosos más fríos y compactos de nuestro sistema solar, orbita demasiado cerca de su estrella —apenas a una octava parte de la distancia entre el Sol y Mercurio— a la que da la vuelta en poco más de cuatro días terrestres.

En concreto, este exoplaneta fue descubierto en 2011 de forma indirecta a través de la detección de atenuaciones periódicas de luz muy sutiles que se producían cuando este pasaba por delante de su estrella anfitriona. Observaciones anteriores de otros telescopios, incluyendo los telescopios espaciales Hubble y Spitzer, revelaron la presencia de vapor de agua, sodio y potasio, hallazgos que se han completado con un nuevo descubrimiento logrado gracias a la extraordinaria sensibilidad infrarroja del Telescopio Espacial James Webb.

Un planeta fácil de observar

Los planetas en tránsito como WASP-39 b, cuyas órbitas observamos de perfil en lugar de verlas desde arriba, pueden proporcionar a los investigadores oportunidades ideales para sondear atmósferas planetarias. Durante un tránsito, una parte de la luz de la estrella es eclipsada completamente por el planeta y otra parte es transmitida a través de la atmósfera.

Composición de la atmósfera

Composición de la atmósfera

Ilustración: ames Web Telescope

Debido a que distintos tipos de gases absorben diferentes combinaciones de colores, el análisis de las variaciones en el brillo de una luz que se transmite en un espectro determinado de longitud de onda puede arrojar información sobre la composición de la atmósfera. Como WASP-39 tiene una atmósfera ‘inflada’ y transita con mucha frecuencia alrededor de su estrella, es un candidato perfecto para este estudio.

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Información sobre el origen del planeta

Ningún observatorio ha medido nunca antes diferencias tan sutiles en el brillo de tantos colores individuales en el espectro de transmisión de un exoplaneta. "Detectar una señal tan clara de dióxido de carbono en WASP-39 b es un buen augurio para la detección de atmósferas en planetas más pequeños y de tamaño terrestre", afirma Natalie Batalha, de la Universidad de California en Santa Cruz, directora del equipo científico responsable de la publicación del estudio.

Curva de luz del tránsito del planeta

Curva de luz del tránsito del planeta

Ilustración: James Web Telescope

Comprender la composición de la atmósfera de un planeta es especialmente importante, pues arroja luz sobre el origen y la evolución del planeta. "Al medir la presencia de dióxido de carbono, podemos determinar cuánto material sólido en comparación con el material gaseoso se utilizó para formar este planeta gigante gaseoso", afirma Mike Line, de la Universidad Estatal de Arizona, en un comunicado de prensa de la NASA.

En la próxima década, JWST hará este tipo de medición para una variedad de planetas, lo que servirá para proporcionar información detallada sobre la formación de planetas y la singularidad de nuestro propio sistema solar". Queda mucho por descubrir de nuestros vecinos más lejanos. Es probable que incluso la presencia de vida.

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