Webb detecta indicios de una densa atmósfera en una supertierra de lava

Un equipo internacional de astrónomos ha logrado lo que hasta hace poco parecía imposible: hallar pruebas sólidas de la existencia de una atmósfera en un planeta rocoso fuera de nuestro sistema solar. Utilizando el potente telescopio espacial James Webb, los investigadores han analizado el exoplaneta TOI-561 b, un mundo ultra-caliente que desafía las teorías actuales sobre la evolución planetaria.

Interpretación artística del exoplaneta TOI-561 b. Crédito: NASA/STScI.

TOI-561 b no es un lugar hospitalario. Con un radio 1.4 veces mayor que el de la Tierra, este exoplaneta pertenece a la categoría de objetos de período ultra-corto, completando una órbita alrededor de su estrella en menos de 11 horas. Esta cercanía extrema —apenas una cuadragésima parte de la distancia entre Mercurio y el Sol— provoca que el planeta esté anclado por mareas, con una cara permanentemente fundida en un océano global de magma.

Sin embargo, lo que ha desconcertado a los científicos no es solo su calor, sino su anómala baja densidad. Los resultados, publicados en The Astrophysical Journal Letters, sugieren que el planeta está envuelto en una densa capa de gases que lo hace parecer más grande de lo que dictaría su núcleo rocoso.

Evidencias que desafían la lógica

La sabiduría convencional sugería que los planetas pequeños situados tan cerca de sus estrellas perderían cualquier rastro de atmósfera debido a la intensa radiación estelar. Pese a ello, las observaciones realizadas con el instrumento NIRSpec del Webb cuentan una historia distinta.

Si TOI-561 b fuera una roca desnuda, su temperatura en el lado diurno debería alcanzar los 2.700 °C. En cambio, las mediciones detectaron una temperatura significativamente menor, cercana a los 1.800 °C, lo que refuerza la teoría de un escudo gaseoso.

Crédito: NASA/STScI.

Esta moderación térmica se debería a la acción de vientos globales masivos que redistribuyen el calor hacia el lado nocturno. A este proceso se sumaría una atmósfera cargada de vapor de agua y nubes de silicato —minerales vaporizados— que actúan como un escudo, reflejando la radiación estelar y absorbiendo la energía antes de que sea liberada al espacio.

«Necesitamos realmente una atmósfera gruesa y rica en volátiles para explicar todas las observaciones», afirma la Dra. Anjali Piette, coautora de la Universidad de Birmingham.

Un vestigio de lava en el universo primitivo

¿Cómo puede un planeta tan castigado por su estrella retener una atmósfera? La respuesta parece estar en un ciclo constante de reciclaje. Según explica el coautor Tim Lichtenberg, existe un equilibrio dinámico donde el océano de magma libera gases para alimentar la atmósfera, mientras que la superficie fundida vuelve a absorber parte de ellos.

Este mecanismo convierte al planeta en lo que los investigadores llaman un «balón de lava húmedo». Dicho intercambio constante entre el interior y el exterior es, precisamente, lo que permite que el mundo mantenga su envoltura gaseosa a pesar de la implacable erosión causada por la radiación estelar.

Pero TOI-561 b no solo es especial por su geología, sino también por su linaje. Al orbitar una estrella extremadamente antigua y pobre en hierro en el «disco grueso» de la Vía Láctea, el planeta se revela como un superviviente de un universo joven, formado en un entorno químico muy distinto al de nuestro sistema solar.

Este descubrimiento es solo el inicio. Actualmente, el equipo analiza más de 37 horas de datos continuos para mapear la temperatura global y determinar con exactitud la composición de la espesa capa de gases que rodea a este fascinante mundo de lava.

Fuente: Birmingham. Edición: MP.