Hasta hace unas décadas, los únicos planetas que conocíamos estaban en nuestro propio Sistema Solar, y eso dio forma a la forma en que pensamos sobre la formación de planetas y la química planetaria. Ahora, con la identificación de una gran población de exoplanetas, tenemos muchos ejemplos de cosas que nunca antes habíamos visto: abundan los mini Neptunos, las súper Tierras y los Júpiter calientes.
Descubrir qué nos dicen todas estas cosas nuevas es un poco confuso. Es relativamente fácil determinar la densidad de un planeta y cuánta energía recibirá de su estrella anfitriona. Pero una densidad determinada suele ser compatible con una variedad de materiales: la roca sólida puede resultar lo mismo que un gran núcleo de metal y una atmósfera hinchada, por ejemplo. Y la temperatura del planeta dependerá en gran medida de cosas como la composición de su atmósfera y la cantidad de luz que refleja su superficie.
Entonces, es difícil averiguar qué estamos viendo cuando vemos datos en un exoplaneta. Pero con la exitosa puesta en servicio del Telescopio Espacial Webb, estamos comenzando a avanzar un poco más. En la edición del miércoles de Nature, los científicos usaron datos del nuevo telescopio para inferir la química de un gigante de gas caliente y descubrieron que están sucediendo cosas que no veríamos en nuestro propio Sistema Solar.
grande y caliente
El objetivo de la investigación es el exoplaneta WASP-39b, que se encuentra a unos 700 años luz de la Tierra. Es un gigante gaseoso, pero su masa es considerablemente menor que la de Júpiter, en dos tercios. A pesar de eso, es considerablemente más grande que Júpiter, con un radio 1,7 veces mayor. Un gran contribuyente a eso es el hecho de que el planeta está caliente. Su radio orbital es menos del 5 por ciento del de la Tierra, y solo se necesitan un poco más de cuatro días terrestres para completar una órbita. La estrella que orbita tampoco es una enana oscura; tiene aproximadamente el mismo tamaño que el Sol y calienta el planeta a aproximadamente 900° C.
Entonces, WASP-39b no se parece en nada a ninguno de los planetas de nuestro Sistema Solar. Lo que lo convierte en una gran opción para descubrir cosas que no vemos más cerca de casa. También es un objetivo atractivo para las observaciones porque su atmósfera es muy grande. Esto significa que, a medida que el planeta pasa entre su estrella anfitriona y la Tierra, más luz de la estrella atravesará la atmósfera de WASP-39b. Cuando lo haga, los químicos en la atmósfera absorberán longitudes de onda específicas, creando una firma que podemos leer para aprender más sobre la composición del planeta.
Por esas razones, WASP-39b fue uno de los primeros planetas objetivo de las observaciones del Telescopio Webb. Los datos obtenidos sugirieron que la atmósfera del planeta contiene dióxido de carbono y dióxido de azufre.
Ambos productos químicos aparecen en la atmósfera de la Tierra, por lo que su existencia no es una gran sorpresa en ese sentido. Pero la atmósfera de la Tierra es un entorno oxidante, por lo que los productos químicos oxidados son los predeterminados. Los gigantes gaseosos, por el contrario, son ricos en hidrógeno, lo que debería generar una atmósfera reductora. Deberíamos ver agua, metano y sulfuro de hidrógeno, no dióxido de carbono y dióxido de azufre.