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Telescopio James Webb mira exoplaneta con océanos de lava

El Telescopio Espacial James Webb está a punto de comenzar a mirar al espacio profundo en una de las misiones más esperadas de los últimos años.

Cinco meses después del lanzamiento, y después de un viaje de un millón de millas a un lugar que lo puso en órbita alrededor de nuestro sol, el telescopio espacial más poderoso jamás construido está realizando actualmente calibraciones finales de sus instrumentos científicos a bordo. Luego, dentro de unas pocas semanas, comenzará el emocionante trabajo de tratar de desbloquear los misterios de nuestro universo.

Esta semana, la NASA reveló que el equipo del Telescopio Espacial James Webb ya ha identificado dos cuerpos celestes que quiere explorar con el observatorio espacial: el 55 Cancri e cubierto de lava y el LHS 3844 b sin aire.

Ambos exoplanetas (un planeta fuera de nuestro sistema solar) se clasifican como «súper-Tierras» por su tamaño y composición rocosa. El equipo de Webb entrenará los espectrógrafos de alta precisión del telescopio en ambos con la esperanza de descubrir más sobre la «diversidad geológica de planetas en toda la galaxia y la evolución de planetas rocosos como la Tierra», dijo la NASA.

Imagen utilizada con permiso del titular de los derechos de autor

55 Cancri e

55 Cancri e está a solo 1.5 millones de millas de su sol (estamos a 93 millones de millas del nuestro) y, por lo tanto, presenta temperaturas superficiales muy por encima del punto de fusión de los minerales típicos que forman rocas. Significa que es probable que partes de su superficie estén cubiertas de océanos de lava.

El equipo de Webb está ansioso por averiguar si 55 Cancri e está bloqueado por marea, lo que resulta en un lado siempre frente a su estrella. Tal estado sería habitual para los planetas que orbitan tan cerca de una estrella, pero observaciones anteriores realizadas por el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA sugieren que la parte más caliente del planeta está lejos del área que se enfrenta directamente a la estrella y que el calor en el lado diurno varía.

Esto ha dejado a los científicos preguntándose si 55 Cancri e tiene una atmósfera dinámica que cambia el calor alrededor. Es una pregunta que la Cámara de Infrarrojo Cercano (NIRCam) y el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) de Webb deberían poder responder capturando el espectro de emisión térmica del lado diurno del planeta.

Alternativamente, también es posible que el planeta no esté bloqueado por las mareas y en realidad esté girando. En este caso, la superficie «se calentaría, se derretiría e incluso se vaporizaría durante el día, formando una atmósfera muy delgada que Webb podría detectar», dijo la NASA, y agregó que, por la noche, el vapor se enfriaría y condensaría para formar «gotas de lava que volverían a llover a la superficie, volviéndose sólidas nuevamente a medida que cae la noche». Una vez más, el equipo planea usar NIRCam de Webb para determinar si este es el caso.

LHS 3844 b

El LHS 3844 b, mucho más pequeño y frío, ofrece a los científicos de Webb la oportunidad de analizar de cerca la roca sólida en la superficie de un exoplaneta. Los diferentes tipos de roca tienen diferentes espectros, por lo que el equipo de Webb planea usar MIRI para aprender más sobre la composición del planeta.

MIRI capturará el espectro de emisión térmica del lado diurno de LHS 3844 b y lo comparará con espectros de rocas conocidas, como basalto y granito, para determinar su composición, dijo la NASA.

Se espera que las observaciones de Webb de los dos exoplanetas ayuden a los científicos de maneras mucho más amplias. «Nos darán nuevas perspectivas fantásticas sobre los planetas similares a la Tierra en general, ayudándonos a aprender cómo podría haber sido la Tierra primitiva cuando hacía calor como lo son estos planetas hoy», dijo Laura Kreidberg del Instituto Max Planck de Astronomía.

La misión del Telescopio Espacial James Webb también tiene como objetivo rastrear las primeras galaxias formadas después del Big Bang, descubrir cómo evolucionaron las galaxias desde la formación hasta ahora y medir las propiedades físicas y químicas de los sistemas planetarios, entre otros objetivos.

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Diego Bastarrica
Diego Bastarrica es periodista y docente de la Universidad Diego Portales de Chile. Especialista en redes sociales…
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La imagen fue tomada utilizando el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI, por sus siglas en inglés) de Webb, que observa longitudes de onda ligeramente más largas que sus otros tres instrumentos que operan en el infrarrojo cercano. Eso significa que MIRI es muy adecuado para estudiar cosas como el polvo y el gas cálidos que se encuentran en esta región en una nebulosa llamada N79.
Esta imagen del telescopio espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA muestra una región H II en la Gran Nube de Magallanes (LMC), una galaxia satélite de nuestra Vía Láctea. Esta nebulosa, conocida como N79, es una región de hidrógeno atómico interestelar ionizada, captada aquí por el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) de Webb. ESA/Webb, NASA Y CSA, O. Nayak, M. Meixner
Dentro de esta nebulosa hay tres nubes moleculares gigantes llenas de hidrógeno ionizado. Esta imagen se enfoca en una de estas áreas, llamada N79 Sur. Regiones como esta están llenas de formación estelar, y con su rico entorno de polvo y gas, la LMC alberga varias de estas áreas. Una de las más famosas es la Nebulosa de la Tarántula, que, al igual que N79, también es una zona llena de hidrógeno ionizado donde se están formando nuevas estrellas.

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Cuando se trata de entender exoplanetas, o planetas fuera de nuestro sistema solar, el gran reto no es solo encontrar estos planetas, sino también entender cómo son. Y uno de los factores más importantes en los que los científicos están interesados es si un exoplaneta tiene una atmósfera y, de ser así, de qué está compuesta. Pero, al igual que con el clima aquí en la Tierra, las atmósferas de los exoplanetas no son estáticas. Así que el Telescopio Espacial Hubble se utilizó recientemente para una observación intrigante: comparar datos de la atmósfera de un exoplaneta que se había observado anteriormente, para ver cómo cambiaba con el tiempo.

El Hubble observó el planeta WASP-121 b, un planeta extremo que está tan cerca de su estrella que un año allí dura solo 30 horas. Las temperaturas de su superficie superan los 3.000 grados Kelvin, o 5.000 grados Fahrenheit, lo que los investigadores predicen que provocaría algunos fenómenos meteorológicos salvajes. Al tratarse de un planeta tan extremo, WASP-121 b es bien conocido y ha sido observado por el Hubble varias veces a lo largo de los años, a partir de 2016.
Esta es una impresión artística del exoplaneta WASP 121-b, también conocido como Tylos. El exoplaneta orbita peligrosamente cerca de su estrella anfitriona a aproximadamente el 2,6% de la distancia entre la Tierra y el Sol, lo que lo coloca a punto de ser destrozado por las fuerzas de marea de su estrella anfitriona. Las poderosas fuerzas gravitacionales han alterado la forma del planeta. NASA, ESA, Q. Changeat et al., M. Zamani (ESA/Hubble)
En total, los investigadores combinaron cuatro conjuntos de observaciones que se realizaron con el Hubble, procesando cada una para obtener una imagen de cómo cambió el planeta a lo largo de los años. "Nuestro conjunto de datos representa una cantidad significativa de tiempo de observación para un solo planeta y actualmente es el único conjunto consistente de tales observaciones repetidas", dijo el investigador Quentin Changeat del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en un comunicado.

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