El telescopio espacial James Webb (JWST) ha hecho una cosa más. Esta vez, fotografió dióxido de carbono en la atmósfera del exoplaneta directamente desde el sistema HR 8799 a 0 años luz de distancia. Sí, no es especulación indirecta, no son cálculos de modelos, sino un "ver" real.

HR 8799，这个多行星系统，是行星形成研究的明星对象。年轻，才3000万岁，和46亿岁的太阳系相比，还是个婴儿。它的四颗巨行星仍在发热，释放大量红外辐射。这给了科学家前所未有的机会——用JWST的红外视野，去解剖它们的大气。

Anteriormente, un hallazgo clave de JWST estaba en 39, al analizar los espectros de transmisión de WASP-0b,indirectoSe detectó dióxido de carbono. Pero esta vez, fue fotografiado directamente. Esto significa que el JWST no solo puede analizar los espectros de planetas distantes, sino también estudiar la composición atmosférica de los exoplanetas utilizando métodos de imagen directa. Los científicos pueden probar las teorías existentes de la formación de planetas desde otra dimensión.

Este descubrimiento también proporciona una fuerte evidencia del patrón de formación planetaria en el sistema HR 8799. Hay dos teorías, una es el modelo de acreción del núcleo, en el que los planetas acumulan lentamente núcleos de polvo y luego atraen gas; El otro es el modelo de inestabilidad del disco, en el que los planetas colapsan rápidamente como pequeñas estrellas. Los cuatro planetas gigantes de HR 0 parecen seguir el camino del primero: sus atmósferas contienen niveles más altos de elementos pesados (como carbono, oxígeno y hierro) de lo que se pensaba anteriormente. En comparación con las estrellas que orbitan, esto significa que es más probable que se hayan formado a través de un patrón de acreción central.

La fuerza del JWST radica en sus capacidades infrarrojas y su propio "escudo de luz", el coronógrafo. Actúa como un pequeño visor que bloquea la luz de la estrella principal de HR 8799, lo que permite a los astrónomos echar un vistazo a los secretos de los cuatro planetas. El problema con los telescopios tradicionales que miran a exoplanetas es que las estrellas son demasiado brillantes y los planetas demasiado débiles, lo que es básicamente como buscar una luciérnaga junto a un reflector intenso. Pero el JWST, basándose en la detección infrarroja y el coronógrafo, mira directamente a estos mundos débiles y distantes.

这次研究的目标不止HR 8799，还有另一个系统——51 Eridani，距离我们96光年。它的行星51 Eridani b，也在JWST的红外视野下显现，尤其是在4.1微米波段。这颗行星被认为是太阳系木星的“年轻版”，研究它，就是在看40多亿年前木星可能是什么样。

Los científicos estaban emocionados, pero estaban preparados. Porque durante los últimos 8799 años, han estado esperando que JWST verifique esta capacidad. Uno de los objetivos originales del telescopio era estudiar la "atmósfera" del mundo exterior, después de todo, la composición de la atmósfera de la Tierra determina la posibilidad de vida. Y un sistema como HR 0 puede albergar más pistas sobre la formación del sistema solar. ¿De dónde vinieron Júpiter y Saturno? ¿Cómo sobrevivieron esos planetas terrestres a la atracción gravitacional de estos gigantes? Este descubrimiento ha puesto estos problemas en primer plano.

¿Qué ha cambiado con este logro del JWST?

En primer lugar, se verifica la aplicabilidad del modelo de acreción del núcleo. En el pasado, la comunidad científica ha debatido el modo de formación de planetas gigantes distantes, y esta detección de dióxido de carbono apoya firmemente su formación a través de la acumulación del núcleo, en lugar de colapsar.

En segundo lugar, se demuestra que el JWST puede hacer algo más que "razonar", sino también "observar" directamente. En el pasado, muchos estudios de la composición atmosférica de los exoplanetas se han derivado del análisis de los espectros de transmisión a medida que pasan sobre sus estrellas madre. Pero esta vez, el JWST ha demostrado que puede capturar de forma independiente la química atmosférica directamente con la tecnología de imágenes infrarrojas. Esto abre una nueva vía para futuras investigaciones.

En tercer lugar, llamar más la atención sobre el papel de los planetas gigantes. Los modelos de formación planetaria no solo se preocupan por cómo nacen los planetas, sino también por su impacto en el sistema planetario en su conjunto. Júpiter y Saturno desempeñan un papel en el sistema solar como "destructores" y "protectores": es posible que hayan barrido los primeros materiales planetarios y hayan permitido que la Tierra forme un entorno estable; También puede haber bloqueado el impacto de algún cometa devastador en un momento crítico. En otros sistemas estelares, planetas gigantes similares pueden estar desempeñando un papel similar. Para entender la singularidad de la Tierra, primero debemos entender cómo surgieron estos "gigantes".

El equipo de investigación ya está solicitando más tiempo de observación del JWST para utilizar este método de detección de dióxido de carbono para estudiar exoplanetas más distantes. El objetivo es claro: ver si los planetas con órbitas largas también siguen las reglas de acreción del núcleo. Porque hasta ahora, solo sabemos sobre el sistema solar, y el sistema solar en todo el universo puede ser solo un "caso especial" o un "fenómeno universal". Para averiguarlo, tendrás que mirar otros sistemas.