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Los exoplanetas, mundos más allá de nuestro Sistema Solar, son un grupo salvaje: algunos son gigantes gaseosos como Júpiter, pero son abrasadoramente calientes debido a que orbitan más cerca de su estrella que Mercurio del Sol, algunos son cascos congelados, mientras que otros pueden ser mundos de agua cubiertos completamente por el océano, y otros pueden lucir nubes y lluvia de piedras preciosas líquidas.
Y algunas de ellas, en algún lugar, podrían albergar vida tal y como la conocemos. O incluso como no la conocemos.
Los científicos han descubierto miles de estos mundos desde la década de 1990, y la ciencia de los exoplanetas ya ha cambiado la forma en que los científicos piensan sobre el universo, y nuestro lugar en él.
Pero con el lanzamiento del telescopio espacial James Webb en diciembre de 2021, la ciencia exoplanetaria entra en una nueva era.
El telescopio Webb cuenta con nuevos y sensibles instrumentos diseñados para trabajar con la óptica excepcionalmente poderosa de los observatorios para mirar en profundidad a los exoplanetas y descifrar sus secretos, caracterizando las sustancias químicas de su atmósfera para ayudar a trazar su historia y evolución, comprender sus climas actuales y, tal vez, detectar signos de actividad biológica. Vida extraterrestre.
Esto es lo que hay que saber sobre el telescopio James Webb y los exoplanetas.
¿Qué es un exoplaneta?
Un exoplaneta es un planeta que no forma parte de nuestro Sistema Solar, es decir, que no orbita alrededor del Sol. Eso podría incluir a los planetas rebeldes que han sido arrojados fuera de su propio sistema solar para vagar por el espacio interestelar, pero los exoplanetas tal y como se conocen hoy en día orbitan alrededor de otras estrellas.
Hasta ahora se han descubierto más de 5.000 exoplanetas, la mayoría de los cuales son planetas mayores del tamaño de Júpiter o Neptuno, debido a la dificultad de detectar objetos tan pequeños a distancias increíbles junto a un objeto muy brillante como una estrella.
¿Qué es el telescopio espacial James Webb?
El telescopio espacial James Webb es el mayor telescopio espacial jamás lanzado.
Con más de 20 años de desarrollo y construcción, Web finalmente se lanzó el día de Navidad de 2021, y tardó casi un mes en alcanzar su órbita operativa a alrededor de 1 millón de millas de la Tierra.
Webb luce un espejo primario de 16 pies de diámetro compuesto por 18 segmentos de espejo de berilio recubiertos de oro, y está sintonizado para recoger la luz del extremo infrarrojo del espectro. Este es el rango de frecuencias perfecto para detectar objetos muy débiles y distantes, que es una parte de la misión de Webb, y también es útil para la espectroscopia, que caracteriza la naturaleza molecular de los objetos distantes dividiendo la luz emitida por ellos por frecuencia. Dado que diferentes sustancias químicas y elementos absorben la luz infrarroja a diferentes frecuencias, el patrón de absorción puede indicar a los científicos de qué están hechos los objetos lejanos.
Ahí es donde se encuentran Webb y la ciencia de los exoplanetas.
¿Cómo se descubren los exoplanetas?
Los telescopios cazadores de exoplanetas, como el Transiting Exoplanet Survey Satellite, (Tess) de la Nasa, que ha descubierto más de 2.000 exoplanetas desde su lanzamiento en 2018, suelen encontrar los planetas observando muy de cerca las estrellas candidatas.
Tess no puede resolver una imagen directa de un planeta distante, pero puede medir una caída en el brillo de una estrella distante cuando un planeta cruza la cara de la estrella desde el punto de vista de Tess. Este cruce es un tránsito, y este método para encontrar exoplanetas se conoce como el método del tránsito.
¿Cómo estudiará Webb los exoplanetas?
El telescopio Webb no es tanto un cazador de exoplanetas como un explorador de exoplanetas. Gracias a su potente óptica y a su espectrómetro de infrarrojos, Webb puede observar exoplanetas ya conocidos y medir la luz estelar que se filtra a través de sus atmósferas para descubrir qué compuestos existen en su aire, y qué cantidad de esos compuestos hay. Cuando el 12 de julio se hicieron públicas las cinco primeras observaciones de Webb, una de ellas no era una foto, sino el espectro del exoplaneta Wasp 29 b.
Los resultados recientes de un estudio más profundo de ese primer espectro de exoplaneta del Webb mostraron por primera vez una fuerte y clara presencia de dióxido de carbono en la atmósfera de un exoplaneta, lo que entusiasma a los científicos ante las posibilidades de lo que el Webb podría revelar en otros exoplanetas en el futuro. Los cambios en la composición atmosférica anunciaron la aparición de la vida tal y como la conocemos en la Tierra, principalmente un aumento del oxígeno. Es posible que Webb, que acaba de empezar una misión que se espera que dure más de una década, pueda captar esa transición en otro mundo alienígena distante pero similar a la Tierra.
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