Por qué el telescopio espacial James Webb utiliza el método de un fraile del siglo XIII para detectar exoplanetas

Enfrentarse a Aristóteles fue difícil, sobre todo en una época sin acceso a telescopios. Imaginen la convicción de que la física se utiliza incluso 800 años después. Esa es la historia de Richard Fishacre.

Lanzado en 2021, el Telescopio Espacial James Webb (JWST) es el telescopio más grande y potente, capaz de observar objetos demasiado distantes o tenues para que sus predecesores los detecten. Pero incluso las tecnologías más modernas utilizan los mismos principios básicos de la física, y el JWST no es la excepción. Al explorar exoplanetas distantes y revelar su composición, el JWST utiliza los mismos principios que el fraile del siglo XIII Richard Fishacre utilizó para demostrar que Aristóteles estaba equivocado.

¿Quién fue Richard Fishacre?

Fishacre fue un fraile dominico que enseñó teología en la Universidad de Oxford en la década de 1240. Sin acceso a telescopios ni muestras de rocas celestes, Fishacre fue el primero en descartar la idea de Aristóteles de que los planetas y las estrellas estaban compuestos por un "quinto elemento" especial.

Antes de Fishacre, los físicos medievales creían en la teoría de Aristóteles, según la cual los cuatro elementos (agua, fuego, tierra y aire) solo existían en nuestro planeta y el resto del universo estaba compuesto por un quinto elemento inmutable y perfecto, llamado quinta essentia o quintaesencia.

Según esta teoría, la quintaesencia es completamente transparente y está compuesta por las nueve esferas celestes concéntricas que rodean la Tierra, junto con los planetas y las estrellas que las componen. Sin embargo, Fishacre utilizó la lógica que subyace a la formación del color y al comportamiento de la luz para refutar esta teoría.

La lógica de Fishacre

Fishacre razonó que el color se asociaba con cuerpos opacos, compuestos por al menos dos de los cuatro elementos básicos. Al observar el cielo, Fishacre observó que los planetas Marte y Venus tenían colores distintos y, por lo tanto, también estaban compuestos por elementos terrestres.

Citando a la Luna, el objeto celeste más cercano, Fishacre afirmó que tenía un color distintivo y que logró eclipsarla. Si realmente estuviera hecha de quintaesencia, que era transparente, la luz del Sol debería atravesarla. Pero como no es así, la Luna también está compuesta de elementos terrestres, al igual que el resto de planetas y estrellas.

Las opiniones de Fishacre fueron ridiculizadas por sus contemporáneos, pero los avances en física a lo largo de los años han demostrado que tenía razón. De hecho, casi 800 años después de su muerte, el JWST utiliza el principio del color y la luz para determinar qué podría estar causando las variaciones de color en exoplanetas incluso a 244 años luz de distancia.

Recientemente, el equipo de investigación del JWST determinó que la atmósfera de un exoplaneta similar a Neptuno alrededor de una estrella de tipo K, TOI-421, contiene agua y dióxido de azufre, basándose en la tesis de Fishacre. El desafío que el fraile planteó a la ortodoxia científica en el siglo XIII nos ha traído, en cierto modo, a lo que sabemos hoy sobre el universo.