El telescopio espacial James Webb (JWST) identificó metano en la atmósfera de un exoplaneta llamado WASP-80b de manera inequívoca. Esta detección se alinea con un modelo de atmósfera bien mezclada, con una metalicidad varias veces mayor a la del Sol. El artículo fue publicado en Nature.
Atmósferas y metano
El metano, una sustancia química de gran interés en la búsqueda de vida extraterrestre, puede originarse tanto en organismos vivos como en procesos abióticos. Por ello, encontrar metano en la atmósfera de un exoplaneta requiere un mayor escrutinio.
La relevancia del metano radica en su naturaleza efímera en las atmósferas planetarias, ya que se descompone por la fotodisociación bajo la luz estelar, lo que demanda una reposición continua.
La presencia abundante de metano en un planeta rocoso suele indicar una fuente significativa, siendo la actividad biológica el principal sospechoso. Por ejemplo, en la Tierra, la producción biológica de metano es considerable.
Si bien en nuestro Sistema Solar existen ejemplos de metano, se atribuyen principalmente a procesos abióticos como la serpentinización. Esta es una reacción natural que implica agua, dióxido de carbono y olivino, un mineral que prevalece en el manto superior de la Tierra y se halla en la Luna, Marte y algunos asteroides.
La detección
Observaciones recientes realizadas por el JWST han destacado el metano como objeto de estudio. El telescopio identificó este compuesto en la atmósfera de WASP-80b, un gigante gaseoso menos masivo que Júpiter, orbitando una estrella de tipo K a unos 162 años luz de distancia.
Este hallazgo es intrigante, dado que, al ser un gigante gaseoso, WASP-80b excluye la posibilidad de vida y del proceso de serpentinización. Esto ofrece una oportunidad única para su comparación con las atmósferas de planetas que contienen metano, como Urano y Neptuno en nuestro Sistema Solar.
WASP-80b, clasificado como un Júpiter cálido con una temperatura aproximada de 550 grados Celsius, se ubica en una zona crítica de transición. Este rango es esencial para detectar compuestos de metano y carbono en su espectro, lo que contribuye al desarrollo de teorías atmosféricas y orienta las investigaciones venideras.
La cercanía de WASP-80b a su estrella enana roja, completando una órbita en solo tres días, dificulta su observación directa. Bajo la dirección de Taylor Bell, del Instituto de Investigación Ambiental del Área de la Bahía, los astrónomos confiaron en el JWST para analizar la luz conjunta emitida por la estrella y el planeta durante sus tránsitos y eclipses.
Importancia
Antes del lanzamiento del telescopio James Webb, tanto el Hubble como el Spitzer tenían dificultades para detectar metano en atmósferas de exoplanetas, llevando a especular sobre la escasez de este gas. El presente descubrimiento desafía las ideas anteriores y subraya la necesidad de reevaluar su papel como indicador biológico en la investigación de exoplanetas.
El análisis de los niveles de metano en exoplanetas también proporciona información valiosa sobre nuestro Sistema Solar. Nos permite comparar sistemas con exoplanetas que contengan este gas en sus atmósferas.
Las próximas observaciones planificadas con el telescopio James Webb buscan identificar otras moléculas de carbono, como monóxido y dióxido de carbono, en WASP-80b.