13 Dic Webb detecta atmósfera en un exoplaneta rocoso ultracaliente
observaciones realizadas con el Telescopio Espacial James Webb han permitido a un equipo de científicos detectar la evidencia más sólida hasta la fecha de la existencia de atmósfera en un exoplaneta rocoso fuera de nuestro sistema solar.
Las observaciones de TOI-561 b, una supertierra ultracaliente, sugieren que el exoplaneta está rodeado por una espesa envoltura de gases situada sobre un océano global de magma.
Los resultados ayudan a explicar la densidad inusualmente baja del planeta y cuestionan la idea predominante de que los planetas relativamente pequeños y muy cercanos a sus estrellas no pueden mantener una atmósfera.
TOI-561 b: Un exoplaneta ultracaliente
Con un radio aproximadamente 1,4 veces el de la Tierra y un periodo orbital inferior a 11 horas, TOI-561 b pertenece a una clase poco común de objetos conocidos como exoplanetas de periodo ultracorto.
Aunque su estrella anfitriona es solo ligeramente más pequeña y fría que el Sol, TOI-561 b orbita tan cerca de ella (a menos de 2 millones de kilómetros) que debe estar acoplado por marea.
La temperatura en su hemisferio diurno permanente supera con creces la temperatura de fusión de la roca ordinaria, un entorno extremo para la existencia de atmósfera en un exoplaneta rocoso.
«Lo que realmente distingue a este planeta es su densidad anormalmente baja», afirma Johanna Teske, científica del Carnegie Science Earth and Planets Laboratory y autora principal del estudio. «No es un “super‑puff” (super-esponjoso), pero es menos denso de lo que cabría esperar si tuviera una composición similar a la de la Tierra».
Composición interna y entorno químico exóticos
Una posible explicación es que el planeta posea un núcleo de hierro relativamente pequeño y un manto compuesto por rocas menos densas que las del interior terrestre.
En este contexto, la formación y retención de una atmósfera en un exoplaneta rocoso podría estar ligada a un entorno químico muy distinto al del sistema solar.
TOI-561 b orbita una estrella muy antigua, pobre en hierro y situada en el disco grueso de la Vía Láctea, lo que indica que se formó cuando el Universo era más joven. Sin embargo, una composición interna exótica no basta para explicar todas las observaciones.
El equipo de científicos plantea que TOI-561 b podría estar rodeado por una atmósfera lo suficientemente espesa como para hacerlo parecer más grande de lo que realmente es.
Aunque se pensaba que planetas pequeños sometidos durante miles de millones de años a una intensa radiación estelar no podían conservar atmósferas, algunos muestran indicios claros de no ser simples mundos de roca desnuda o lava.
Observaciones del Webb y el papel clave de la atmósfera
Para comprobar esta hipótesis, los científicos utilizaron el instrumento NIRSpec del Webb para medir la temperatura del hemisferio diurno del planeta. Si TOI-561 b careciera de atmósfera, su temperatura debería rondar los 2.700 °C.
No obstante, las observaciones indican una temperatura cercana a los 1.800 °C, un resultado difícil de explicar sin la presencia de una atmósfera en un exoplaneta rocoso capaz de redistribuir el calor.
«Necesitamos una atmósfera espesa y rica en volátiles para explicar todas las observaciones», explica Anjali Piette, coautora del estudio. Vientos intensos, vapor de agua y posibles nubes de silicatos podrían enfriar el hemisferio diurno y reducir la radiación detectada por el telescopio.
Las observaciones del Webb aportan así una evidencia sólida de la existencia de atmósfera en un exoplaneta rocoso extremo. El desafío ahora es comprender cómo un planeta tan pequeño, expuesto a una radiación tan intensa, puede retener una atmósfera tan sustancial.
Según los científicos, podría existir un equilibrio dinámico entre el océano de magma y la atmósfera, con gases que se liberan y se reabsorben continuamente.
Este proceso implicaría que TOI-561 b es mucho más rico en volátiles que la Tierra, hasta el punto de poder describirse como una auténtica “bola de lava húmeda”.
El equipo continúa analizando los datos para cartografiar la temperatura global del planeta y determinar con mayor precisión la composición de esta atmósfera en un exoplaneta rocoso, que ya plantea nuevas preguntas fundamentales sobre la formación y evolución de mundos similares.
Fuente: NASA’s Webb Detects Thick Atmosphere Around Broiling Lava World
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