El telescopio espacial James Webb ya está empezando a transformar el conocimiento sobre los planetas de nuestro sistema solar y más lejanos. Sus primeros resultados han permitido detectar moléculas como el dióxido de carbono en la atmósfera de exoplanetas, lo que podría indicar vida orgánica. Investigadores esperan usar el telescopio para estudiar las atmósferas de los planetas del sistema TRAPPIST-1 y entender mejor los climas de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno para aprender sobre exoplanetas y la posible existencia de

1. Astrónomos creen que con el telescopio James Webb podrían descubrirse pistas sobre el enigma
de nuestra existencia: ¿de dónde venimos?
El nuevo telescopio espacial fue lanzado a finales del año pasado y sus primeros resultados
entusiasman a la comunidad científica.
MADRID.— El telescopio espacial James Webb (JWST, por sus siglas en inglés), que fue
lanzado al espacio el Día de Navidad de 2021, ya está empezando a transformar el conocimiento
que tenemos de los planetas de nuestro sistema solar y de otros más lejanos. El JWST, un
observatorio por satélite muy versátil, goza de una visión clara desde su posición orbital en el
espacio, a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra. Ello le da una mayor ventaja con respecto a
los telescopios terrestres, que ofrecen imágenes del espacio distorsionadas por la densa
atmósfera de la Tierra.
El JWST capta cinco veces más luz que el telescopio espacial Hubble (HST), lo que le permite
detectar señales débiles de planetas lejanos gracias a sus capacidades espectroscópicas. “Antes
del telescopio espacial James Webb, solo se podía observar un número muy reducido de
moléculas, como el agua, el monóxido de carbono y el sodio”, explica Jérémy Leconte, astrofísico
de la Universidad de Burdeos (Francia).
Las anteriores misiones y observaciones desde la Tierra han permitido descubrir miles de
exoplanetas (los que están fuera de nuestro sistema solar), y los expertos en astronomía ya están
aprovechando las capacidades únicas del James Webb para estudiar los componentes básicos
de la vida en el Universo.
Atmósferas extraterrestres.
A principios de este año, gracias al telescopio James Webb, un equipo de expertos en astrofísica
pudo observar un exoplaneta que orbita alrededor de una estrella similar al Sol, a 700 años luz
de distancia. La luz estelar que atraviesa la calurosa atmósfera del planeta WASP-39b, similar a
Júpiter, permitió ofrecerles una visión de la química de los cielos extraterrestres.
Los telescopios de la Tierra presentan dificultades para observar el dióxido de carbono en los
exoplanetas, ya que primero deben atravesar el CO₂ de su propia atmósfera. El observatorio
JWST permite detectar una mayor variedad de moléculas en el cielo de WASP-39b, incluido el
dióxido de carbono. La presencia de este compuesto en la atmósfera puede indicar la existencia
de vida orgánica en el planeta.
“Esto marcaría un antes y un después”, indica Leconte. “Tenemos que empezar a estudiar los
planetas que orbitan alrededor de estrellas cercanas a nosotros. Es una oportunidad única para
poder caracterizar sus atmósferas”. Leconte está particularmente interesado en el estudio de
siete planetas rocosos que orbitan la estrella enana TRAPPIST-1, a 40 años luz de distancia,
especialmente en lo que refiere a sus atmósferas. Estos planetas se encuentran dentro de la

2. zona de habitabilidad, lo que significa que tienen las temperaturas adecuadas para que el agua
se mantenga en estado líquido.
Por lo general, cuando equipos científicos realizan predicciones sobre la atmósfera de un planeta,
suelen asumir que es homogénea, es decir, que existen las mismas condiciones en todo el
mundo. Sin embargo, es poco probable que esto sea cierto.
Leconte ha desarrollado un simulador 3D (como parte del proyecto WHIPLASH, financiado por
el programa de la Unión Europea Horizon) para reproducir planetas a partir de características
conocidas, como la presencia de agua en estado líquido. Utilizar planetas simulados para
ejecutar estas pruebas es como tener las respuestas en la parte de atrás de un libro de
matemáticas: las respuestas que proporcionan los modelos pueden compararse con las
características conocidas.
Es probable que en los próximos años se descubran muchos miles de planetas más, incluidos
los que se encuentren con el nuevo telescopio espacial. El equipo de investigación quiere
determinar si sus modelos pueden ofrecer información precisa. Puede que las respuestas a
algunas de las preguntas sobe los planetas más lejanos las encontremos en los cuatro planetas
más grandes de nuestro sistema solar: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.
La misión del orbitador Juno ha proporcionado vistas espectaculares de Júpiter, mientras que la
nave espacial Cassini reveló detalles sobre Saturno. Previamente, la nave espacial Voyager 2,
que pasó por Neptuno y Urano, capturó imágenes de sus atmósferas.
Cuatro planetas gigantes
Para entender los patrones climáticos y meteorológicos de estos planetas, Leigh Fletcher dirige
un proyecto llamado GIANTCLIMES, que intenta encontrar sentido a la información dispersa que
se tiene sobre sus atmósferas continuamente cambiantes. El proyecto hace uso de
observaciones anteriores realizadas desde telescopios terrestres para entender los ciclos
naturales de los cuatro planetas gigantes a lo largo de muchas décadas. Este trabajo ha servido
de base para los novedosos y esperadísimos mapas de estos planetas, que va a proporcionar el
JWST.
Urano y Neptuno, los llamados gigantes helados, son los planetas más lejanos del sistema solar
y aún conservan cierta aura de misterio. Se componen principalmente de hidrógeno, helio y otros
gases como el metano.
“Hay mucho potencial para nuevos descubrimientos en estos dos planetas”, añade Fletcher. “En
comparación con los gigantes gaseosos (Júpiter y Saturno), mucho más estudiados, no sabemos
gran cosa sobre las atmósferas de estos gigantes helados”.
Nieve de metano

3. Si, por un lado, se ha demostrado que Saturno tiene sistemas tormentosos masivos, puede que
Neptuno tenga tormentas de nieve de metano. La variable clave en los patrones climáticos es
siempre la temperatura, como en los lejanos Neptuno y Urano, donde las temperaturas son
glaciales. Gracias a la publicación de los primeros mapas de las temperaturas atmosféricas de
la estratosfera de Urano, ya se han producido ciertos avances. Se han revelado sorprendentes
sistemas de circulación estacional y puntos brillantes sobre los polos.
Y también permite suponer que los planetas gigantes, a menudo inclinados sobre su eje, tienen
estaciones extremadamente largas. “Vemos que existen estaciones que modulan las
temperaturas atmosféricas, las nubes y las precipitaciones, al igual que en la Tierra”. Y añade
Fletcher: “Pero también vemos ciclos naturales regulares en la atmósfera que no son
estacionales. Estamos justo empezando a comprender el clima de los planetas gigantes”.
Además, la atmósfera de Neptuno mostró una importante actividad meteorológica y de
tormentas, pero lo que más sorprendió al equipo de investigadores es que el planeta parece
haberse enfriado durante el verano, en lugar de calentarse.
GIANTCLIMES es el proyecto que sienta las bases para la llegada del JWST. El nuevo telescopio
ya ha capturado imágenes de Júpiter y, en un futuro cercano, dirigirá su atención a Urano y
Saturno, centrándose en Neptuno a principios de 2023, lo que permitirá realizar comparaciones
entre los distintos planetas.
“Lo que esencialmente estamos tratando de entender es cómo funcionan los climas de los cuatro
planetas gigantes”, señala Fletcher. Se espera poder obtener más información sobre los ciclos
naturales de variabilidad climática detectados en Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Estos
extremos podrían llegar incluso a decirnos más sobre el clima de la Tierra y sus patrones
meteorológicos.
Vida extraterrestre
Los estudios centrados en los cuatro planetas gigantes también son importantes para la
investigación de los exoplanetas. “Nuestro sistema solar está formado por un conjunto diverso
de atmósferas planetarias, lo que podría servir de plantilla para lo que encontremos alrededor de
otras estrellas”, explica Fletcher con entusiasmo. “Tal vez estos objetivos exoplanetarios también
muestren ciclos naturales similares y con base en ello, nuestro fin último es tratar de obtener una
predicción meteorológica o climática para todos los planetas, no solo los de nuestro sistema
solar”, apunta Fletcher.
El JWST permitirá que la comunidad científica acceda a imágenes más nítidas de la atmósfera
de los planetas en los confines del sistema solar, pero también de planetas que se encuentran a
años luz de distancia, algunos de los cuales podrían estar rodeados de atmósferas protectoras y
condiciones terrestres propicias para la vida extraterrestre.

4. “Ahora mismo existen dos ámbitos en los que se están consiguiendo rápidos avances en la
astrofísica: los exoplanetas y la cosmología. En realidad, todo ello se reduce a cuestiones sobre
Dios y la vida, es decir, de dónde viene el Universo y de dónde venimos nosotros”, concluye
Leconte.
Por Anthony King