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Ciencia de exoplanetas: James Webb marca el comienzo de una nueva era  

CIENCIASASTRONOMÍA Y CIENCIA ESPACIALCiencia de exoplanetas: James Webb marca el comienzo de una nueva era  

La primera detección de dióxido de carbono en la atmósfera de un planeta fuera del sistema solar, la primera imagen de un exoplaneta por JWST, la primera imagen de un exoplaneta jamás tomada en longitud de onda infrarroja profunda, la primera detección de nubes de silicato en la atmósfera de planetario -compañero de masas…., el Telescopio Espacial James Webb (JWST) está marcando el comienzo de una nueva era en el estudio de los exoplanetas. 

Estudio de exoplanetas (es decir, los planetas fuera del sistema solar) en los sistemas estelares de las estrellas en las galaxias (incluida nuestra galaxia natal, la Vía Láctea) son la clave para la búsqueda de planetas habitables similares a la Tierra con un entorno y condiciones propicias para sustentar la vida. Exoplanetas son los focos en la búsqueda de firmas de vida extraterrestre. Varias décadas de pensamiento después de la paradoja de Fermi (1950) y la ecuación de Drake (1961), la ciencia de los exoplanetas parece estar ganando terreno ahora. Ya se han detectado más de 5000 exoplanetas, incluso en galaxias fuera de nuestra galaxia de origen, y la lista sigue creciendo.  

JWST, que recientemente entró en funcionamiento como un observatorio de infrarrojos espacial encargado a una distancia de 1 millón de millas de la Tierra, está superando en gran medida las limitaciones de medición fotométrica de los telescopios ópticos y parece estar marcando el comienzo de una nueva era en el estudio de exoplanetas. y posteriormente hacia la búsqueda de planetas habitables en la galaxia de origen y más allá.  

Uno de estos desarrollos recientes informado en preprint el 24 deth Agosto de 2022 es la primera detección definitiva de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera de un exoplaneta. WASP-39b es un gigante de gas caliente. Estudios previos con telescopios ópticos habían indicado la presencia de CO2 pero las observaciones de espectroscopia de transmisión obtenidas con JWST confirmaron la presencia de CO2 en la atmósfera de este exoplaneta1. Debido a que este exoplaneta es un gigante de gas caliente, la presencia de CO2 sugiere la formación de una atmósfera primaria por enriquecimiento de metales, es decir, la proporción de elementos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio está aumentando. Además de CO2, la atmósfera de este exoplaneta también debería tener agua, CO y H2S. Presencia de CO2 en la atmósfera secundaria de un exoplaneta terrestre también es significativo, aunque este no es el caso de WASP-39b.  

La primera detección definitiva de CO2 fue seguido rápidamente por el informe (el 31st agosto de 2022) de las primeras imágenes de un exoplaneta tomadas por JWST, y la primera imagen de un exoplaneta jamás tomada en una longitud de onda de infrarrojo profundo superior a 5 μm. Esto se hizo a través de observaciones coronagráficas del exoplaneta, HIP 65426 b, utilizando JWSTla cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) y el instrumento de infrarrojo medio (MIRI). Las imágenes del exoplaneta HIP 65426 b son bastante nítidas, lo que confirma que JWST puede obtener imágenes directas de exoplanetas con mayor detalle para comprender mejor los sistemas planetarios lejanos.2.  

Otro acontecimiento más informado el 1st Septiembre de 2022 es el espectro de mayor fidelidad hasta la fecha de un objeto de masa planetaria, VHS 1256 b, que se observó con los modos NIRSpec IFU y MIRI MRS de JWST. En el espectro se observaron agua, metano, monóxido de carbono, dióxido de carbono, sodio y potasio. Además, el equipo de investigación detectó directamente nubes de silicato en la atmósfera de VHS 1256 b, que es la primera detección de este tipo para un compañero de masa planetaria.3

Las herramientas utilizadas en estos estudios, cortesía de JWST, abren la puerta a nuevos descubrimientos sobre exoplanetas en la galaxia de origen y más allá.

*** 

Referencias:  

  1. El equipo científico de salida temprana de la comunidad de exoplanetas en tránsito del JWST et al 2022. Identificación de dióxido de carbono en la atmósfera de un exoplaneta. Enviado el 24 de agosto de 2022. Preimpresión en arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2208.11692  
  1. Carter, Alabama et al. 2022. Programa científico de lanzamiento anticipado de JWST para observaciones directas de sistemas exoplanetarios I: imágenes de alto contraste del exoplaneta HIP 65426 b de 2 a 16 μm. Preimpresión en arXiv. Enviado el 31 de agosto de 2022. DOI: https://arxiv.org/abs/2208.14990  
  1. Millas, ser et al. 2022. Programa científico de lanzamiento anticipado de JWST para observaciones directas de sistemas exoplanetarios II: un espectro de 1 a 20 micras del compañero de masa planetaria VHS 1256-1257 b. Preimpresión en axRiv. Presentado el 1 de septiembre de 2022. DOI: https://arxiv.org/abs/2209.00620  

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Umesh Prasad
Umesh Prasad
Editor jefe, Scientific European

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