Ilustración del JWST investigando algunos exoplanetas hipotéticos con un gráfico de fondo que muestra los exoplanetas descubiertos hasta el momento(Crédito de la imagen: Joshua Lothringer/ NASA/ Robert Lea (creado con Canva))
El impacto del telescopio espacial James Webb (JWST) en la astronomía desde su lanzamiento el día de Navidad de 2021 es incalculable. Esta influencia se ha extendido desde los estudios de objetos dentro del sistema solar hasta el borde mismo del espacio observable y, por tanto, las galaxias más tempranas imaginables.
Aunque se predijo que el JWST se convertiría en un actor importante en el estudio de las galaxias más distantes y antiguas, no se esperaba que el telescopio de 10 mil millones de dólares tuviera tal impacto en una de las áreas más fascinantes y de rápido crecimiento de la astronomía: el estudio de planetas más allá del sistema solar, o planetas extrasolares, o «exoplanetas.»
Pero la realidad a menudo no cumple las expectativas. Para celebrar los tres años de ciencia de exoplanetas del JWST, Joshua Lothringer, astrónomo adjunto del Space Telescope Science Institute (STScI) y experto en exoplanetas, ha creado el primer «centro de consulta» para que el público y los científicos puedan ver qué tipos de planetas están siendo observados por el telescopio espacial más potente de la humanidad.
Lothringer, que ha sido coautor de 20 publicaciones basadas en observaciones del JWST, incluidas las observaciones de WASP-39b realizadas por Early Release Science, ha creado un tablero de exoplanetas que ofrece datos relacionados con los estudios de exoplanetas del JWST. El tablero presenta un GIF llamativo y actualizado con frecuencia que visualiza los planetas estudiados, haciéndolos aparecer por nombre y según su masa y el tiempo que tardan en orbitar alrededor de su estrella madre. «Quise crear el tablero porque actualmente no existe un lugar al que acudir para ver qué tipos de planetas están siendo observados por JWST y responder a preguntas como: ¿Cuántos planetas terrestres ha observado el JWST?». explicó Lothringer a universeexpedition.com. «Tenemos un listado de observaciones relacionadas con exoplanetas llamado TrExoLiSTS creado por mi colaborador Nikolay Nikolov, también en el STScI, pero necesitábamos conectar esto con las propiedades reales de los planetas en el Archivo de Exoplanetas de la NASA, que es lo que hemos hecho con el Dashboard.»
El investigador explicó que, una vez hecho esto, pudo crear algunas visualizaciones útiles y calcular algunas estadísticas para comprender la amplitud de la muestra de exoplanetas de JWST.
La ciencia de los exoplanetas del telescopio espacial James Webb en cifras
Según el cuadro de mandos, en enero de 2025, el JWST ha observado hasta ahora unos 111 planetas, con planes ya en marcha para observar unos 17 más. De este total, unos 113 son planetas en tránsito, que cruzan la cara de su estrella directamente entre ésta y la Tierra.
Este tránsito permite al JWST examinar la luz que atraviesa las atmósferas de estos planetas, lo que, a su vez, ayuda a científicos como Lothringer a determinar la composición de estas atmósferas.
«De esos 113 planetas en tránsito, 64 son gigantes gaseosos como Júpiter, 30 son más parecidos a Urano y Neptuno en masa, y unos 19 son probablemente mundos rocosos como los planetas terrestres del sistema solar, la Tierra, Marte, Venus y Mercurio», dijo Lothringer. «Los otros 15 son exoplanetas gigantes gaseosos de imagen directa que orbitan lo suficientemente lejos de su estrella anfitriona como para que realmente podamos tomar imágenes de ellos con JWST».
Un exoplaneta Júpiter caliente «grande y brillante» orbita alrededor de su progenitor estelar a una proximidad incómodamente cercana (Crédito de la imagen: NASA/Ames/JPL-Caltech)
«JWST es bueno para encontrar y estudiar exoplanetas por dos razones principales. En primer lugar, su espejo relativamente grande de 6,4 metros (21 pies) es capaz de recoger una gran cantidad de fotones [partículas de luz] para observar objetos muy tenues, como pequeños planetas», explicó Lothringer. «El gran tamaño del espejo también significa que puede resolver objetos muy cercanos entre sí, lo que resulta especialmente útil cuando se buscan planetas con imágenes directas», añadió el investigador, quien añadió que la segunda ventaja del JWST es que ha sido diseñado para observar el cosmos en luz infrarroja. «Esto significa que el JWST es sensible a toda una región del espectro electromagnético a la que los telescopios terrestres o el telescopio espacial Hubble no son sensibles», añadió Lothringer. «La región infrarroja es donde podemos medir moléculas como el dióxido de carbono y el metano. «La combinación de estos dos factores hace del JWST una instalación única».
Los avances en exoplanetas del JWST son un extra
Toda esta ciencia de exoplanetas del JWST es brillante, pero no tenía por qué ser así. En realidad, el JWST no fue diseñado para estudiar exoplanetas. Sus capacidades más allá de la observación del universo temprano y distante han sido una especie de agradable sorpresa para los científicos.
«¡El objetivo principal del JWST era caracterizar galaxias lejanas!» afirmó Lothringer. «Pero resulta que el mismo tipo de telescopio que es bueno para encontrar galaxias lejanas es también exactamente lo que necesitábamos para caracterizar las atmósferas de exoplanetas lejanos». Aunque el diseño del JWST fue impulsado en gran medida por la ciencia de las galaxias, Lothringer alaba el trabajo de sus ingenieros, que han hecho un gran trabajo ampliando el tipo de ciencia que el telescopio puede hacer a través de nuevos modos de observación y aperturas. Creo que se han producido muchos pequeños avances que están dando lugar a un cambio de paradigma en la forma de ver algunos de estos sistemas planetarios», afirma Lothringer.
En particular, el científico del STScI destaca como de especial importancia los avances en la capacidad de caracterizar las atmósferas de los exoplanetas más allá de la mera detección de diferentes gases.
«Ahora podemos tomar los espectros medidos de estos planetas y no sólo decir “hay agua aquí y dióxido de carbono allá”, sino que podemos aprender sobre el interior de los planetas», dijo. «Podemos ver si la atmósfera se está mezclando o si el planeta se calienta marealmente, o si hay fotoquímica en marcha».
WASP-39b uno de los primeros exoplanetas investigados por el JWST (Crédito de la imagen: G. Bacon (STScI)/NASA/ESA)
Aunque Lothringer ha participado en 10 programas de investigación de exoplanetas con el JWST, actuando como investigador principal y coinvestigador, además de aparecer como coautor en 20 artículos relacionados, aún no tiene problemas para elegir su investigación favorita.
Mi investigación sobre exoplanetas favorita hasta el momento ha sido probablemente el programa de Ciencia de Liberación Temprana sobre WASP-39b», »Esos fueron algunos de los primeros datos que se obtuvieron del telescopio, por lo que todos estábamos muy emocionados. WASP-39b es un mundo del tamaño de Saturno, con una masa inferior a un tercio de la de Júpiter, que se encuentra a unos 750 años luz de distancia.Los datos de WASP-39b procedentes del JWST también representaron un conjunto único de datos porque Lotheringer y sus colegas observaron el mismo planeta con todos los instrumentos del JWST. Esto les permitió validar los resultados de forma cruzada, lo que supuso una gran oportunidad de aprendizaje para ayudar a entender cómo funciona el telescopio, además de revelar las características de este planeta gigante con mayor detalle. «Al final, encontramos algunas cosas que esperábamos en WASP-39b, como agua y dióxido de carbono, pero también cosas que no, como el dióxido de azufre producido fotoquímicamente», dijo Lotheringer.
En cuanto al futuro de los exoplanetas, Lotheringer explica que está muy ilusionado con la posibilidad de encontrar tendencias en la creciente biblioteca de observaciones del JWST. «Hasta ahora, nos hemos centrado en estudios planeta por planeta, pero hemos empezado a construir una muestra de planetas lo suficientemente grande como para empezar a hacer algunas generalizaciones que nos informarán sobre cómo se comportan estos planetas en su conjunto», concluyó. «La gente puede seguirnos a través del panel de control, que se actualizará a medida que se planifiquen y realicen nuevas observaciones. También compartiré actualizaciones periódicas en BlueSky (@jlothringer.bsky.social) y X (@JDLothringer)».
Robert Lea es un periodista científico del Reino Unido cuyos artículos se han publicado en Physics World, New Scientist, Astronomy Magazine, All About Space, Newsweek y ZME Science. También escribe sobre comunicación científica para Elsevier y el European Journal of Physics. Rob es licenciado en Física y Astronomía por la Open University del Reino Unido. Sígalo en Twitter @sciencef1rst.
)</p><p>«El JWST ha sido realmente revolucionario: ¡ahora es difícil imaginar cómo era la vida sin él!». afirmó Lothringer. JWST ayuda a obtener una imagen mucho más completa y precisa de cómo están hechas las atmósferas de los exoplanetas, cómo son sus temperaturas y qué tipo de condiciones meteorológicas pueden darse en ellos». “Y ahora podemos responder a este tipo de preguntas para una gama más amplia de planetas, incluidos planetas más pequeños subneptunianos y terrestres”.</p><div id=)
