La mayoría de telescopios especializados en el análisis de exoplanetas son capaces de estudiar su atmósfera. Sin embargo, el James Webb acaba de ir más allá, al analizar directamente el calor emitido por la superficie de un planeta ubicado fuera del sistema solar. Este es un dato muy informativo, que hasta ahora no se había detectado nunca y marca un nuevo método de estudio de cara a un futuro.
LHS 3844b. El exoplaneta que ha analizado el James Webb es el LHS 3844b. Su tamaño es un 30% mayor que el de nuestro planeta y se encuentra a una distancia de 50 años luz. Según el análisis de este telescopio espacial, se trata de un mundo rocoso oscuro, caliente, árido y sin atmósfera, bastante similar a Mercurio.
Ideal para el James Webb. Este exoplaneta se caracteriza también por estar bloqueado por mareas. Es decir, tarda exactamente lo mismo en dar una vuelta alrededor de su estrella que un giro sobre sí mismo. Como consecuencia, siempre muestra el mismo lado a su estrella. Como la Luna a la Tierra. Los planetas que tienen siempre la misma cara mirando hacia su estrella tienen un lado en el que siempre es de día y otro en el que siempre es de noche. El primero, además, suele tener temperaturas muy elevadas.
Pero lo mejor es que son carne de cañón para MIRI, uno de los instrumentos estrella del James Webb. Este tiene una gran capacidad para detectar emisiones infrarrojas, como las que arroja un objeto caliente. Dicho de otro modo, el análisis de las emisiones infrarrojas de un cuerpo nos puede dar una idea del calor que este emite.
Cazadores de eclipses. En los planetas como este, con un lado expuesto siempre a su estrella, hay un problema. Al analizar el calor emitido por su superficie, este se puede confundir con el de su estrella. Por eso, los eclipses son ideales para que MIRI pueda realizar su trabajo. Cuando esto ocurre, el planeta se oculta detrás de la estrella, de modo que la única luz que llega al Telescopio Espacial es la de esta. Así, se obtiene el dato que luego se debe restar al conjunto que se mide normalmente para saber exactamente cuál es la contribución infrarroja generada por el planeta en solitario.
La geología entra en el chat. En realidad, la radiación medida por MIRI no nos aporta solo información sobre calor. Los distintos elementos que pueden estar un planeta tienen un espectro de emisión distinto. Reflejan más o menos radiación. Por lo tanto, se puede saber aproximadamente cuál es la composición de la atmósfera y la superficie del planeta. Este exoplaneta no tiene atmósfera, así que podemos conocer básicamente datos sobre su superficie e incluso su geología.
El espectro infrarrojo del lado diurno caliente de LHS 3844 b deriva del contraste de brillo con su estrella anfitriona en ppm (partes por millón = 0,0001%) a diferentes longitudes de onda. Los datos observacionales obtenidos de los telescopios espaciales James Webb y Spitzer (círculos y cuadrados) son consistentes con manto (línea naranja sólida) o roca volcánica (línea azul discontinuada), mientras que descartan una corteza similar a la Tierra (línea verde punteada con rayas). Crédito: Sebastian Zieba et al./MPIA
Dos eclipses. En 2023 y 2024 se detectaron dos eclipses en este exoplaneta que sirvieron al James Webb para analizar sus emisiones en el infrarrojo. La señal obtenida se comparó con la de planetas y objetos bien conocidos, como la Tierra, Marte y la Luna. No tenía nada que ver con la Tierra, por lo que se supone que la superficie de ambos planetas debe ser muy distinta. Posiblemente con agua muy escasa en el caso del exoplaneta. En cambio, sí que había bastantes parecidos con la Luna. Eso llevaría a pensar que el planeta podría estar cubierto de basalto, una roca volcánica muy común en nuestro satélite.
Algo no cuadra. La hipótesis inicial ante estas señales es que el planeta podría ser joven y estar cubierto de lava fresca. Sin embargo, con esta actividad volcánica se liberan gases como el dióxido de carbono o el dióxido de azufre, que no fueron detectados por el James Webb.
Por eso, se ha planteado otra hipótesis. Es posible que el planeta esté cubierto por una gruesa capa de material oscuro y de grano fino formado durante largos periodos por radiación e impactos de meteoritos. Es algo similar a lo que pasa en Mercurio o la Luna. Los planetas sin atmósfera son especialmente susceptibles a este fenómeno, conocido como meteorización espacial, por lo que sería plausible.
Habrá que comprobarlo. Se espera que el James Webb pueda obtener aún más datos que confirmen si esta última hipótesis es la acertada. Sea como sea, solo con lo que ya ha podido medir ha superado muchas barreras. Los logros de este telescopio no parecen tener fin.
Imágenes | NASA | Sebastian Zieba et al./MPIA
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La noticia
Un nuevo método de caza espacial: así es como el James Webb usa los eclipses para «leer» el suelo de otros planetas
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Xataka
por
Azucena Martín
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