Los astrónomos utilizaron la NASA/ESA/CSA Telescopio espacial James Webb para estudiar un exoplaneta rocoso conocido como GJ 486 b. Está demasiado cerca de su estrella para estar dentro de la zona habitable, con una temperatura superficial de unos 430 grados centígrados. Y, sin embargo, sus observaciones utilizando el espectrógrafo de infrarrojo cercano de Webb (NIRSpec) muestran indicios de vapor de agua. Si el vapor de agua está asociado con el planeta, eso indicaría que tiene una atmósfera a pesar de su temperatura abrasadora y su proximidad a su estrella. El vapor de agua se ha visto antes en exoplanetas gaseosos, pero hasta la fecha no se ha detectado atmósfera alrededor de un exoplaneta rocoso. Sin embargo, el equipo advierte que el vapor de agua podría estar en la propia estrella, específicamente en las manchas estelares frías, y no del planeta en completo.
Este gráfico muestra el espectro de transmisión obtenido por las observaciones de Webb del exoplaneta rocoso GJ 486 b. El análisis del equipo científico muestra indicios de vapor de agua; sin embargo, los modelos de computadora muestran que la señal podría provenir de una atmósfera planetaria rica en agua (indicada por la línea azul) o de manchas estelares de la estrella anfitriona enana roja (indicada por la línea amarilla). Los dos modelos divergen notablemente en longitudes de onda infrarrojas más cortas, lo que indica que se necesitarán observaciones adicionales con otros instrumentos Webb para limitar la fuente de la señal del agua. La ilustración de fondo de un planeta es un concepto artístico. Webb no ha tomado una imagen del planeta.
GJ 486 b es aproximadamente un 30% más grande que la Tierra y tres veces más masivo, lo que significa que es un mundo rocoso con una gravedad más fuerte que la Tierra. Gira alrededor de una estrella enana roja una vez cada dos días terrestres. Se espera que esté bloqueado por mareas, con un lado de día permanente y un lado de noche permanente. Si bien el vapor de agua podría indicar potencialmente la presencia de una atmósfera en GJ 486 b, una explicación igualmente plausible es el vapor de agua de la estrella. La estrella anfitriona del planeta es lo suficientemente fría como para que pueda existir vapor de agua en su fotosfera. Dado que las manchas estelares (como las manchas solares en nuestro Sol) son más frías que el área circundante, el vapor de agua se concentraría allí. Como resultado, podría crear una señal que imite una atmósfera planetaria. Si hay una atmósfera presente, probablemente tendría que ser repuesta constantemente por volcanes que expulsan vapor del interior del planeta. Si el agua está realmente en la atmósfera del planeta, se necesitan observaciones adicionales para reducir la cantidad de agua presente.
Las futuras observaciones de Webb pueden arrojar más luz sobre este sistema. Un próximo programa utilizará el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) para observar el lado diurno del planeta. Si el planeta no tiene atmósfera, o solo una atmósfera delgada, se espera que la parte más caliente del lado diurno esté sin rodeos debajo de la estrella. Sin embargo, si se desplaza el punto más caliente, eso indicaría una atmósfera que puede hacer circular el calor.
En última instancia, las observaciones en longitudes de onda infrarrojas más cortas realizadas por otro instrumento Webb, el generador de imágenes en el infrarrojo cercano y el espectrógrafo sin rendija (NIRISS), será necesario para diferenciar entre la atmósfera planetaria y los escenarios de manchas estelares.
[Image description: Graphic titled “Exoplanet GJ 486 b Transmission Spectrum.” The y-axis is labeled “Amount of Light Blocked” and the x-axis has a scale that ranges from about 0.5 microns to over 5 microns. As you move right along the graph, two lines converge and become overlapping around 3 microns. An inset shows a legend with a yellow line labeled “starspots model,” a blue line labeled “water-rich atmosphere model,” and a white dot with gray, vertical error bar labeled “Webb data.”]
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