El telescopio espacial James Webb (JWST) ha logrado descubrimientos innovadores en el campo de los estudios de exoplanetas. En particular, ha avanzado en el análisis de sus atmósferas estudiando la luz de la estrella madre a medida que viaja a través del gas que rodea los planetas.
El JWST observó recientemente planetas gigantes gaseosos en el sistema HR 8799 y detectó la presencia de dióxido de carbono en sus atmósferas, lo que sugiere que existen similitudes entre la formación de este sistema y el nuestro. HR 8799 es un sistema exoplanetario excepcional, ubicado a 130 años luz de la Tierra, en la constelación de Pegaso. Se trata de un sistema centrado en una joven estrella de la secuencia principal, con una masa aproximadamente 1,5 veces superior a la de nuestro Sol y tan solo unos 30 millones de años.
Lo que hace que HR 8799 sea particularmente interesante es que alberga uno de los primeros sistemas de múltiples planetas fotografiados directamente, con cuatro planetas gigantes confirmados orbitando la estrella a distancias que van desde 15 a 70 unidades astronómicas. Estos planetas, designados como HR 8799 b, c, d y e, son todos gigantes gaseosos masivos, cada uno de los cuales se estima que tiene entre 5 y 10 veces la masa de Júpiter.
Planetas gigantes como estos pueden formarse a través de dos procesos distintos: acreción del núcleo, donde los núcleos sólidos de elementos más pesados atraen lentamente el gas (como sucedió en nuestro Sistema Solar), o inestabilidad del disco, donde las partículas de gas se fusionan rápidamente a partir del disco de enfriamiento de una estrella joven. Comprender qué modelo de formación es más común ayuda a los científicos a clasificar los sistemas planetarios en toda la galaxia. Este análisis ha sido el centro de un estudio realizado por un equipo de investigadores dirigido por William Balmer, de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore.
Su estudio también incluyó observaciones de 51 Eridani y, como explica Balmer, “Nuestra esperanza con este tipo de investigación es comprender nuestro propio Sistema Solar, la vida y a nosotros mismos en comparación con otros sistemas exoplanetarios, para que podamos contextualizar nuestra existencia”.
Las observaciones de los planetas gaseosos en HR8799 y 51 Eridani revelan que contienen cantidades significativas de gas de dióxido de carbono, lo que proporciona una fuerte evidencia de que los cuatro planetas gigantes del sistema se formaron a través de acreción del núcleo, el mismo proceso que se cree que creó a Júpiter y Saturno, donde los núcleos sólidos atraen gradualmente el gas circundante de un disco protoplanetario. De los casi 6.000 exoplanetas ya descubiertos, sólo unos pocos han sido fotografiados directamente debido a la enorme diferencia de brillo entre los planetas y sus estrellas anfitrionas.
La tecnología del coronógrafo NIRCam del JWST ha hecho posibles estas observaciones al bloquear la luz de las estrellas para revelar las emisiones infrarrojas de los propios planetas. Pudieron analizar longitudes de onda específicas absorbidas por varios gases y así determinar que los cuatro planetas HR 8799 contienen concentraciones más altas de elementos pesados de lo que se creía anteriormente.
Las observaciones de HR 8799 y 51 Eridani se realizaron como parte de los programas de observaciones de tiempo garantizado de Webb. Como el observatorio científico espacial más importante del mundo, el Telescopio Espacial James Webb continúa siendo un actor clave no sólo en la búsqueda y observación de exoplanetas distantes, sino también en la exploración continua del Sistema Solar y en los estudios sobre las estructuras y los orígenes del Universo.
Fuente: Universe Today.