Primera evidencia clara, detallada e indiscutible de dióxido de carbono encontrada en la atmósfera de un exoplaneta

El Telescopio Espacial James Webb ha capturado la primera evidencia clara, detallada e indiscutible de dióxido de carbono atmosférico jamás detectada en un planeta fuera del Sistema Solar. El descubrimiento fue anunciado por el Equipo Científico de Liberación Temprana de la Comunidad de Exoplanetas en Tránsito de la misión, que incluye a cuatro astrónomos Carnegie: Munazza Alam, Anjali Piette, Peter Gao y Johanna Teske. Se publicará la próxima semana en Nature.

*Concepción artística de WASP-39 b, cortesía de NASA, ESA, CSA y J. Olmsted (STScI)*

Como parte de los esfuerzos del equipo en julio y agosto, JWST observó un planeta gigante gaseoso, llamado WASP-39 b, que orbita una estrella similar al Sol a 700 años luz de la Tierra. Su hallazgo ofrece evidencia emocionante de las capacidades de JWST y proporciona información importante sobre el vínculo entre la formación y composición planetaria.

“A medida que descubrimos miles de exoplanetas en las últimas dos décadas y media, nos dimos cuenta de que la mayoría de los otros sistemas planetarios son muy diferentes al nuestro”, explicó Gao. “El salto que JWST está permitiendo en nuestra capacidad para estudiar las atmósferas de los exoplanetas mejorará significativamente nuestro conocimiento de cómo la composición de su estrella anfitriona y la evolución del sistema planetario les dan forma, lo que puede proporcionar respuestas sobre por qué nuestro Sistema Solar es tan diferente”.

Descubierto por primera vez en 2011, WASP-39 b es un gigante de gas caliente con aproximadamente la misma masa que Saturno y un diámetro 1,3 veces mayor que Júpiter. Su extrema «hinchazón» está relacionada en parte con su alta temperatura de alrededor de 1.600 grados Fahrenheit, o 900 grados Celsius. A diferencia de los gigantes gaseosos más fríos y compactos de nuestro Sistema Solar, WASP-39 b orbita muy cerca de su estrella a una distancia de solo un octavo de la distancia entre el Sol y Mercurio, completando su órbita en poco más de cuatro días terrestres.

WASP-39 b se descubrió inicialmente utilizando detecciones terrestres de la atenuación sutil y periódica de la luz de su estrella anfitriona cuando el planeta pasaba frente a ella. Los llamados planetas en tránsito como este presentan a los astrónomos oportunidades ideales para sondear sus atmósferas.

Durante un tránsito, parte de la luz de las estrellas se filtra a través de la atmósfera del planeta.

«Dependiendo de la composición, el grosor y la nubosidad de la atmósfera, absorbe algunos colores de luz más que otros, lo que hace que el planeta parezca más grande«, dijo Alam. “Podemos analizar estas minúsculas diferencias en el tamaño del planeta para revelar la composición química de la atmósfera”.

«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 del tamaño de la Tierra«, agregó Natalie Batalha, de la Universidad de California en Santa Cruz, quien dirige el equipo de investigadores que utiliza JWST. para estudiar exoplanetas en tránsito.

El programa Early Release Science, que representa a 22 instituciones de investigación diferentes, fue diseñado para proporcionar a la comunidad investigadora datos sólidos de JWST lo más rápido posible.

“El trabajo de nuestro equipo continuará hasta diciembre e incluirá observaciones de WASP-39 b y otros dos planetas en tránsito utilizando una variedad de instrumentos JWST, lo que significa que hay más descubrimientos en el horizonte”, dijo Piette.

Este es uno de varios equipos de JWST que involucran a astrónomos de Carnegie, incluidos seis proyectos encabezados por científicos de Carnegie (Gao y Teske son líderes en investigaciones separadas de JWST sobre atmósferas de exoplanetas) y varios otros en los que el personal de Carnegie y los postdoctorados son miembros del equipo.

Teske concluyó: “Las capacidades técnicas de este telescopio son simplemente aleccionadoras. Cada conjunto de datos es como una nueva aventura, con peligros que hay que tener en cuenta y comprender, ¡pero al final una recompensa fascinante!»

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