7.6 C
Bruselas
Lunes por, de enero de 30, 2023

Molécula nunca antes vista: Webb revela una atmósfera de exoplaneta de "Saturno caliente"

EXENCIÓN DE RESPONSABILIDAD: Las informaciones y opiniones reproducidas en los artículos son propias de quienes las expresan y es de su exclusiva responsabilidad. La publicación en The European Times no significa automáticamente la aprobación de la opinión, sino el derecho a expresarla.

Esta ilustración representa el exoplaneta WASP-39 b y su estrella. Crédito: Melissa Weiss/Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian

Las nuevas observaciones del Telescopio Espacial Webb de WASP-39 b revelan una molécula nunca antes vista en la atmósfera de un planeta, el dióxido de azufre, entre otros detalles.

El conjunto de instrumentos de alta sensibilidad del telescopio se dirigió a la atmósfera de WASP-39 b, un

Saturno
Saturno es el sexto planeta desde el sol y tiene la segunda masa más grande del Sistema Solar. Tiene una densidad mucho más baja que la Tierra pero tiene un volumen mucho mayor. El nombre de Saturno proviene del dios romano de la riqueza y la agricultura.

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>Saturno” ubicado a unos 700 años luz de distancia. Un Saturno caliente es un exoplaneta que es casi tan masivo como Saturno y orbita cerca de una estrella de modo que tiene altas temperaturas en la superficie de la atmósfera. Aunque Webb y otros telescopios espaciales, incluidos Hubble y Spitzer, han revelado previamente ingredientes aislados de la atmósfera de este planeta en llamas, las nuevas lecturas proporcionan un menú completo de átomos, moléculas e incluso signos de química activa y nubes.

“La claridad de las señales de varias moléculas diferentes en los datos es notable”, dice Mercedes López-Morales, astrónoma del Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian y uno de los científicos que contribuyeron a los nuevos resultados.

“Habíamos predicho que íbamos a ver muchas de esas señales, pero aún así, cuando vi los datos por primera vez, me quedé asombrado”, agrega López-Morales.

Los datos más recientes también dan una pista de cómo se verían de cerca estas nubes en los exoplanetas: rotas en lugar de una manta única y uniforme sobre el planeta.

Los hallazgos son un buen augurio para la capacidad de Webb para realizar la amplia gama de investigaciones sobre exoplanetas (planetas alrededor de otras estrellas) que esperaban los científicos. Eso incluye sondear las atmósferas de planetas rocosos más pequeños como los del sistema TRAPPIST-1.

“Observamos la

exoplaneta
Un exoplaneta (o planeta extrasolar) es un planeta que se encuentra fuera de nuestro Sistema Solar, orbitando alrededor de una estrella distinta del Sol. La primera detección científica sospechosa de un exoplaneta ocurrió en 1988, con la primera confirmación de detección en 1992.

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>exoplaneta con múltiples instrumentos que, juntos, proporcionan una amplia franja del espectro infrarrojo y una panoplia de huellas dactilares químicas inaccesibles hasta Webb”, dijo Natalie Batalha, astrónoma de la Universidad de California en Santa Cruz, quien contribuyó y ayudó a coordinar la nueva investigación. "Datos como estos son un cambio de juego".

Las observaciones del telescopio espacial Webb de WASP-39 b revelan dióxido de azufre en la atmósfera. Esta es la primera vez que esto se detecta en la atmósfera de un exoplaneta. Crédito: Melissa Weiss/Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian

El conjunto de descubrimientos se detalla en un conjunto de cinco nuevos artículos científicos presentados, disponibles en el servidor de preimpresión arXiv. Entre las revelaciones sin precedentes se encuentra la primera detección en la atmósfera de un exoplaneta de dióxido de azufre, una molécula producida a partir de reacciones químicas provocadas por la luz de alta energía de la estrella madre del planeta. En la Tierra, la capa protectora de ozono en la atmósfera superior se crea de manera similar.

"La sorprendente detección de dióxido de azufre finalmente confirma que la fotoquímica da forma al clima de los Saturnos calientes", dice Diana Powell, una

NASA
Establecida en 1958, la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) es una agencia independiente del Gobierno Federal de los Estados Unidos que sucedió al Comité Asesor Nacional para la Aeronáutica (NACA). Es responsable del programa espacial civil, así como de la investigación aeronáutica y aeroespacial. Su visión es "Descubrir y expandir el conocimiento en beneficio de la humanidad". Sus valores centrales son "seguridad, integridad, trabajo en equipo, excelencia e inclusión".

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>Compañero del Hubble de la NASA, astrónomo del Centro de Astrofísica y miembro central del equipo que hizo el descubrimiento del dióxido de azufre. "El clima de la Tierra también está determinado por la fotoquímica, por lo que nuestro planeta tiene más en común con los 'Saturnos calientes' de lo que sabíamos anteriormente".

Jea Adams, estudiante de posgrado en Harvard e investigadora del Centro de Astrofísica, analizó los datos que confirmaron la señal de dióxido de azufre.

“Como investigador al principio de su carrera en el campo de las atmósferas de exoplanetas, es muy emocionante ser parte de una detección como esta”, dice Adams. “El proceso de analizar estos datos se sintió mágico. Vimos indicios de esta característica en los primeros datos, pero este instrumento de mayor precisión reveló claramente la firma de SO2 y nos ayudó a resolver el rompecabezas”.

La composición atmosférica del exoplaneta gigante de gas caliente WASP-39 b ha sido revelada por el telescopio espacial James Webb de la NASA. Este gráfico muestra cuatro espectros de transmisión de tres de los instrumentos de Webb operados en cuatro modos de instrumento. Arriba a la izquierda, los datos de NIRISS muestran huellas dactilares de potasio (K), agua (H2O) y monóxido de carbono (CO). En la parte superior derecha, los datos de NIRCam muestran una firma de agua prominente. En la parte inferior izquierda, los datos de NIRSpec indican agua, dióxido de azufre (SO2), dióxido de carbono (CO2) y monóxido de carbono (CO). En la parte inferior derecha, los datos adicionales de NIRSpec revelan todas estas moléculas, así como el sodio (Na). Crédito: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)

A una temperatura estimada de 1,600 grados

Fahrenheit
La escala Fahrenheit es una escala de temperatura, llamada así por el físico alemán Daniel Gabriel Fahrenheit y basada en una que propuso en 1724. En la escala de temperatura Fahrenheit, el punto de congelación del agua es 32 °F y el agua hierve a 212 °F, un Separación de 180 °F, según se define a nivel del mar y presión atmosférica estándar. 

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>Fahrenheit y una atmósfera compuesta principalmente de hidrógeno, no se cree que WASP-39 b ser habitable. El exoplaneta ha sido comparado con Saturno y

Júpiter
Júpiter es el planeta más grande del sistema solar y el quinto planeta desde el sol. Es un gigante gaseoso con una masa mayor que todos los demás planetas juntos. Su nombre proviene del dios romano Júpiter.

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>Júpiter, con una masa similar a Saturno, pero un tamaño total tan grande como Júpiter . Pero el nuevo trabajo señala el camino para encontrar evidencia de vida potencial en un planeta habitable.

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 mejor conocimiento de la conexión estrella-planeta debería traer una comprensión más profunda de cómo estos procesos crean la diversidad de planetas observados en la galaxia.

Otros componentes atmosféricos detectados por Webb incluyen sodio, potasio y vapor de agua, lo que confirma observaciones previas de telescopios espaciales y terrestres, así como la búsqueda de características de agua adicionales, en longitudes de onda más largas, que no se habían visto antes.

Webb también vio dióxido de carbono a una resolución más alta, proporcionando el doble de datos que los informados en sus observaciones anteriores. Mientras tanto, se detectó monóxido de carbono, pero las firmas obvias de metano y sulfuro de hidrógeno estaban ausentes de los datos. Si están presentes, estas moléculas se encuentran en niveles muy bajos, un hallazgo significativo para los científicos que realizan inventarios de la química de los exoplanetas para comprender mejor la formación y el desarrollo de estos mundos distantes.

Capturar un espectro tan amplio de la atmósfera de WASP-39 b fue un tour de force científico, ya que un equipo internacional de cientos analizó de forma independiente los datos de cuatro de los modos de instrumento finamente calibrados de Webb. Luego hicieron intercomparaciones detalladas de sus hallazgos, arrojando resultados aún más matizados científicamente.

Webb ve el universo en luz infrarroja, en el extremo rojo del espectro de luz más allá de lo que pueden ver los ojos humanos; eso permite que el telescopio recoja huellas químicas que no se pueden detectar en la luz visible.

Cada uno de los tres instrumentos incluso tiene alguna versión del "IR" de infrarrojos en su nombre: NIRSpec, NIRCam y NIRISS.

Para ver la luz de WASP-39 b, Webb siguió el paso 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 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 analizar con tanta precisión la atmósfera de un exoplaneta, los instrumentos Webb superaron con creces las expectativas de los científicos y prometen una nueva fase de exploración entre la amplia variedad de exoplanetas de la galaxia.

López-Morales dice: “Tengo muchas ganas de ver lo que encontramos en las atmósferas de los pequeños planetas terrestres”.

Para más información sobre este tema, vea Webb de la NASA revela un exoplaneta como ningún otro en nuestro sistema solar.

Referencia: "Evidencia directa de fotoquímica en la atmósfera de un exoplaneta" por Shang-Min Tsai, Elspeth KH Lee, Diana Powell, Peter Gao, Xi Zhang, Julianne Moses, Eric Hébrard, Olivia Venot, Vivien Parmentier, Sean Jordan, Renyu Hu, Munazza K. Alam, Lili Alderson, Natalie M. Batalha, Jacob L. Bean, Björn Benneke, Carver J. Bierson, Ryan P. Brady, Ludmila Carone, Aarynn L. Carter, Katy L. Chubb, Julie Inglis, Jérémy Leconte, Mercedes Lopez-Morales, Yamila Miguel, Karan Molaverdikhani, Zafar Rustamkulov, David K. Sing, Kevin B. Stevenson, Hannah R Wakeford, Jeehyun Yang, Keshav Aggarwal, Robin Baeyens, Saugata Barat, Miguel de Val Borro, Tansu Daylan, Jonathan J. Fortney, Kevin France, Jayesh M Goyal, David Grant, James Kirk, Laura Kreidberg, Amy Louca, Sarah E. Moran, Sagnick Mukherjee, Evert Nasedkin, Kazumasa Ohno, Benjamin V. Rackham, Seth Redfield, Jake Taylor, Pascal Tremblin, Channon Visscher, Nicole L. Wallack, Luis Welbanks, Allison Youngblood, Eva-Maria Ahrer, Natasha E. Batalha, Patrick Behr, Zachory K. Berta-Thompson, Jasmina Blecic, SL Casewell, Ian JM Crossfield, Nicolas Crouzet, Patricio E. Cubillos, Leen Decin, Jean-Michel Désert, Adina D. Feinstein, Neale P. Gibson, Joseph Harrington, Keivn Heng, Thomas Henning, Eliza M.-R. Kempton, Jessica Krick, Pierre-Olivier Lagage, Monika Lendl, Michael Line, Joshua D. Lothringer, Megan Mansfield, NJ Mayne, Thomas Mikal-Evans, Enric Palle, Everett Schlawin, Oliver Shorttle, Peter J. Wheatley y Sergei N. Yurchenko , 18 de noviembre de 2022, Astrofísica > Astrofísica terrestre y planetaria.
arXiv: 2211.10490

- Publicidad -

Más del autor

- Publicidad -
- Publicidad -
- Publicidad -
- Publicidad - punto_img

Debe leer

Últimos artículos