El telescopio espacial James Webb de la Nasa observó el exoplaneta WASP-80 b mientras pasaba por delante y por detrás de su estrella anfitriona, revelando espectros indicativos de una atmósfera que contiene gas metano y vapor de agua. Si bien hasta la fecha se ha detectado vapor de agua en más de una docena de planetas, hasta hace poco el metano (una molécula que se encuentra en abundancia en las atmósferas de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno dentro de nuestro sistema solar) ha permanecido esquivo en las atmósferas de los exoplanetas en tránsito cuando se estudia con espectroscopia espacial.

Taylor Bell, del Instituto de Investigación Ambiental del Área de la Bahía (BAERI), que trabaja en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California, y Luis Welbanks de la Universidad Estatal de Arizona cuentan más sobre la importancia del descubrimiento de metano en las atmósferas de exoplanetas y analizan cómo las observaciones de Webb facilitaron la identificación de esta molécula tan buscada. Estos hallazgos fueron publicados recientemente en la revista científica Nature.

Con una temperatura de unos 1.025 grados Fahrenheit, WASP-80 b es lo que los científicos llaman un “Júpiter caliente”, planetas similares en tamaño y masa al planeta Júpiter de nuestro sistema solar pero que tienen una temperatura intermedia entre la de los Júpiter calientes, como HD 209458 b de 2.150 grados Fahrenheit (el primer exoplaneta en tránsito descubierto), y los Júpiter fríos, como el nuestro, que tiene aproximadamente 235º F. WASP-80 b gira alrededor de su estrella enana roja cada tres días y se encuentra a 163 años luz de nosotros, en la constelación de Aquila. Debido a que el planeta está tan cerca de su estrella y ambas están tan lejos de nosotros, no podemos ver el planeta directamente ni siquiera con los telescopios más avanzados como Webb. En cambio, los investigadores estudian la luz combinada de la estrella y el planeta utilizando el método de tránsito (que se ha utilizado para descubrir la mayoría de los exoplanetas conocidos) y el método del eclipse.

Utilizando el método de tránsito, se observó el sistema cuando el planeta se movió frente a su estrella desde nuestra perspectiva, lo que provocó que la luz de las estrellas que vemos se atenuara un poco. Es como cuando alguien pasa delante de una lámpara y la luz se atenúa. Durante este tiempo, la estrella ilumina un delgado anillo de la atmósfera del planeta alrededor del límite día/noche del planeta, y en ciertos colores de luz donde las moléculas en la atmósfera del planeta absorben la luz, la atmósfera parece más espesa y bloquea más luz estelar, provocando una atenuación más profunda en comparación con otras longitudes de onda donde la atmósfera parece transparente. Este método ayuda a los científicos a comprender de qué está hecha la atmósfera del planeta al ver qué colores de luz están bloqueados.

Mientras tanto, utilizando el método del eclipse, se observa el sistema cuando el planeta pasa detrás de su estrella desde nuestra perspectiva, provocando otra pequeña caída en la luz total que recibimos. Todos los objetos emiten algo de luz, llamada radiación térmica, y la intensidad y el color de la luz emitida dependen de lo caliente que esté el objeto. Justo antes y después del eclipse, el lado cálido del planeta apunta hacia nosotros, y al medir la caída de la luz durante el eclipse se pudo medir la luz infrarroja emitida por el planeta. En el caso de los espectros de eclipses, la absorción por parte de las moléculas en la atmósfera del planeta suele aparecer como una reducción de la luz emitida por el planeta en longitudes de onda específicas. Además, dado que el planeta es mucho más pequeño y más frío que su estrella anfitriona, la profundidad de un eclipse es mucho menor que la profundidad de un tránsito.