JWST detecta dióxido de carbono en la atmósfera de K2-18 b        

Por: NASA.

11 de septiembre de 2023.

Impresión artística del exoplaneta K2-18 b. Crédito de la imagen: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI); Ciencia: Nikku Madhusudhan (IoA)

Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto moléculas que contienen carbono en la atmósfera del exoplaneta K2-18 b de la zona habitable utilizando datos del Telescopio Espacial James Webb de la NASA. Estos resultados son consistentes con un exoplaneta que puede contener una superficie cubierta de océano debajo de una atmósfera rica en hidrógeno. Este descubrimiento proporciona una visión fascinante de un planeta como ningún otro en nuestro Sistema Solar y plantea perspectivas interesantes sobre mundos potencialmente habitables en otras partes del Universo.

Una nueva investigación realizada a partir de los datos del JWST, sobre K2-18 b, un exoplaneta 8,6 veces más masivo que la Tierra, ha revelado la presencia de moléculas que contienen carbono, incluidos metano y dióxido de carbono. El descubrimiento de Webb se suma a estudios recientes que sugieren que K2-18 b podría ser un exoplaneta de tipo Hycean, que tiene el potencial de poseer una atmósfera rica en hidrógeno y una superficie cubierta de océanos de agua.

Las primeras aproximaciones en el entendimiento de las propiedades atmosféricas de este exoplaneta de la zona habitable, provino de observaciones con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, que impulsaron más estudios que desde entonces han cambiado la comprensión del sistema. K2-18 b orbita la fría estrella enana K2-18 en la zona habitable y se encuentra a 120 años luz de la Tierra en la constelación de Leo. Los exoplanetas como K2-18 b, tienen tamaños entre los de la Tierra y Neptuno.

La abundancia de metano y dióxido de carbono, y la escasez de amoníaco, apoyan la hipótesis de que puede haber un océano de agua debajo de una atmósfera rica en hidrógeno en K2-18 b. Estas observaciones iniciales de Webb también proporcionaron una posible detección de una molécula llamada sulfuro de dimetilo (DMS, por sus siglas en inglés). En la Tierra, esto sólo lo produce la vida. La mayor parte del DMS en la atmósfera terrestre es emitido por el fitoplancton en ambientes marinos, sin embargo, esta inferencia de la existencia de DMS es menos sólida y requiere mayor validación.

Si bien K2-18 b se encuentra en la zona habitable y ahora se sabe que alberga moléculas que contienen carbono, esto no significa necesariamente que el planeta pueda albergar vida. El gran tamaño del planeta (con un radio 2,6 veces el radio de la Tierra) significa que el interior del planeta probablemente contenga un gran manto de hielo a alta presión, como Neptuno, pero con una atmósfera más delgada, rica en hidrógeno y una superficie oceánica

Caracterizar las atmósferas de exoplanetas como K2-18 b (es decir, identificar sus gases y condiciones físicas) es un área muy activa en Astronomía, no obstante, estos planetas se ven eclipsados por el resplandor de sus estrellas anfitrionas, lo que hace que explorar las atmósferas de los exoplanetas sea particularmente desafiante. El equipo evitó este desafío analizando la luz de la estrella anfitriona de K2-18 b a su paso por la atmósfera del exoplaneta. K2-18 b a través de la técnica del tránsito, lo que significa detectar una caída en el brillo cuando pasa por la cara de su estrella anfitriona.

Así se descubrió por primera vez el exoplaneta en 2015 con la misión K2 de la NASA. Esto significa que durante los tránsitos una pequeña fracción de la luz de las estrellas atravesará la atmósfera del exoplaneta antes de llegar a telescopios como Webb. El paso de la luz de las estrellas a través de la atmósfera del exoplaneta deja rastros que los astrónomos pueden reconstruir para determinar los gases de la atmósfera del exoplaneta. El equipo ahora tiene la intención de realizar una investigación de seguimiento con el espectrógrafo MIRI (Instrumento de infrarrojo medio) del telescopio que esperan valide aún más sus hallazgos y proporcione nuevos conocimientos sobre las condiciones ambientales en K2-18 b.

Fuente:

https://phys.org/news/2023-09-webb-methane-carbon-dioxide-atmosphere.html