El telescopio James Webb encuentra primeras evidencias de atmósfera en un exoplaneta rocoso

Actualizado hace 9 minutos

El planeta TOI-561 b, una supertierra ultracaliente situada fuera de nuestro sistema solar, está rodeado por una gruesa capa de gases que cubre un océano global de magma, la evidencia más sólida hasta ahora de una atmósfera en un exoplaneta rocoso. El hallazgo, realizado por un equipo de la Universidad de Birmingham (Reino Unido), ha sido posible gracias a observaciones del telescopio espacial James Webb (JWST), operado por la NASA, la ESA y la CSA. Según los autores, esta atmósfera explicaría la inusualmente baja densidad del planeta y desafía la idea de que planetas pequeños situados tan cerca de su estrella no pueden conservar gases.

Los resultados, publicados este jueves en The Astrophysical Journal Letters, describen a TOI-561 b como un objeto de radio 1,4 veces el de la Tierra y con un período orbital menor de 11 horas, perteneciente a la categoría de exoplanetas de período ultracorto. Aunque su estrella anfitriona es ligeramente más pequeña y fría que el Sol, el planeta orbita a tan solo 1,6 millones de kilómetros, lo que eleva la temperatura de su lado diurno muy por encima del punto de fusión de la roca. El equipo consideró que su baja densidad podría deberse a un núcleo de hierro pequeño y a un manto de roca menos densa que la terrestre.

“Lo que distingue a este planeta es su densidad anómalamente baja. Es menos denso de lo esperado para una composición similar a la de la Tierra”, afirma Johanna Teske, autora principal e investigadora del Laboratorio de Ciencias de la Tierra y los Planetas de Carnegie Science. TOI-561 b orbita además una estrella muy antigua y pobre en hierro, aproximadamente dos veces más antigua que el Sol, en una zona de la Vía Láctea conocida como disco grueso, lo que sugiere que pudo formarse en un entorno químico muy distinto al de los planetas del sistema solar.

El equipo sospechaba también que el planeta está rodeado por una atmósfera espesa que lo hace parecer más grande. A pesar de que no se espera que planetas pequeños sometidos durante miles de millones de años a una radiación extrema conserven atmósferas, algunos muestran indicios de no ser simples rocas desnudas. Para comprobarlo, los investigadores usaron el instrumento NIRSpec del Webb para medir la temperatura del lado diurno. Sin atmósfera, debería rondar los 2.700 ºC, pero las observaciones la sitúan cerca de 1.800 ºC, lo que implica una redistribución del calor, indicio claro de la presencia de gases.

Varios escenarios

El equipo analizó varios escenarios. El océano de magma podría transportar parte del calor, pero sin atmósfera el lado nocturno estaría solidificado y limitaría el flujo térmico. Una fina capa de vapor de roca podría aportar cierto enfriamiento, pero insuficiente para explicar los datos. Las observaciones ofrecen evidencias de una atmósfera sustancial, aunque persiste la mayor incógnita: ¿cómo puede un planeta tan pequeño, expuesto a una radiación extrema, retenerla?

“Creemos que existe un equilibrio dinámico entre el océano de magma y la atmósfera. Mientras los gases escapan alimentando la atmósfera, el magma los absorbe de nuevo hacia el interior. Este planeta debe ser mucho más rico en volátiles que la Tierra para explicar las observaciones. Es realmente como una bola de lava húmeda”, explica Tim Lichtenberg, investigador de la Universidad de Groningen y coautor del estudio.