News - El telescopio James Webb logra medir la temperatura de los exoplanetas

El Telescopio Espacial James Webb (JWST) ya ha sido elogiado por proporcionar información que antes era imposible de obtener. Y ahora ha logrado determinar la temperatura de un exoplaneta, escribe Science News. Los astrónomos consideran que el JWST es el pináculo de los telescopios espaciales. Es el telescopio más grande y poderoso jamás lanzado al espacio y es el sucesor del Telescopio Espacial Hubble. Muchos creen que con JWST podremos observar las regiones más lejanas del universo. Consta de varias cámaras y espectrómetros capaces de detectar radiación infrarroja. Estos incluyen el espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec), el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) y la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam). Los científicos esperan obtener información que les ayude a descubrir cómo era el universo primitivo, cómo se formaron y evolucionaron las galaxias y cómo nacieron las estrellas dentro de nebulosas de gas y polvo. Al mismo tiempo, otra misión importante del JWST es estudiar las atmósferas de los exoplanetas y descubrir si los planetas observados contienen los ingredientes necesarios para el surgimiento de la vida. El 27 de marzo, el JWST pudo medir la temperatura diurna del exoplaneta rocoso TRAPPIST-1 b. En teoría, podemos medir la temperatura de los cuerpos celestes utilizando la ley de Stefan-Boltzmann, que relaciona la temperatura de un cuerpo con su flujo, una medida de la cantidad de luz que emite. Así, para calcular teóricamente la temperatura de un planeta, es necesario determinar el flujo de su estrella anfitriona (que se puede medir), la distancia entre el planeta y la estrella y el "albedo" del planeta. El albedo es una cantidad que tiene en cuenta la fracción de luz de las estrellas que se refleja en un planeta. Un planeta con un albedo de 1 (unidad) refleja perfectamente toda la luz que incide sobre él, mientras que un planeta con un albedo de 0 absorbe toda la radiación que incide sobre él. Luego, los astrónomos determinan la temperatura del planeta utilizando la magnitud del albedo del planeta y el flujo total de la estrella anfitriona. Este método de calcular la temperatura del planeta es simple y bastante tosco. El JWST alberga varias cámaras y espectrómetros. Con el instrumento MIRI, que consta de una cámara y un espectrógrafo, se midió la temperatura del lado diurno del planeta TRAPPIST-1 b. MIRI realizó observaciones fotométricas de TRAPPIST-1 b justo cuando comenzaba su eclipse secundario. Un eclipse secundario ocurre cuando un exoplaneta comienza a quedar detrás de su estrella anfitriona, como lo ve un "observador" como el JWST. Las observaciones de este último se realizaron utilizando el filtro F1500W del telescopio MIRI. Este filtro permite detectar radiación infrarroja de una longitud de onda específica, similar a la que los científicos esperan ver en los exoplanetas porque TRAPPIST-1 b es un planeta y, por lo tanto, no emite luz propia. Sin embargo, cuando se ve en el rango de infrarrojos, emite luz. Por tanto, MIRI es una herramienta ideal para observar exoplanetas. Al detectarlo en el rango infrarrojo, podemos determinar su flujo o brillo. MIRI, utilizando el filtro F1500W, observó TRAPPIST-1 b durante cinco períodos de observación secundaria diferentes. Los datos de observación consisten en medir el brillo del planeta bajo radiación infrarroja. Luego, los científicos los reducen y optimizan mediante software y obtienen la "curva de luz" del exoplaneta. Los modelos informáticos muestran que si TRAPPIST-1 b no tuviera una atmósfera con calor adecuadamente distribuido, su temperatura sería de poco más de 500 K. Pero si TRAPPIST-1 b tuviera una atmósfera con una distribución uniforme del calor, su temperatura diurna estaría cerca de 400 K. Una comparación de estos modelos sugiere que TRAPPIST-1 b es muy probablemente un planeta rocoso sin atmósfera. Si tuviera atmósfera, el calor se distribuiría uniformemente sobre ella, reduciendo la temperatura diurna. Este logro de JWST es solo el comienzo. Su capacidad para detectar un eclipse secundario es un gran logro en sí mismo. Al medir la temperatura de un planeta, podemos determinar si tiene atmósfera, lo cual es un paso importante para determinar si existe vida en el planeta. A medida que aumenten las observaciones similares de otros planetas, aprenderemos más sobre las posibilidades de vida en otros planetas. Comprender el origen de la vida también es uno de los desafíos del JWST. Los científicos esperan que estas observaciones de próxima generación puedan proporcionar más información sobre las propiedades de las atmósferas de otros exoplanetas del universo.