Los científicos han descubierto la evidencia más sólida hasta el momento de un planeta rocoso con una atmósfera fuera del sistema solar, desafiando las nociones previas de que los planetas pequeños que orbitan cerca de sus estrellas son incapaces de sostener una espesa capa de gases.
TOI-561 b orbita una estrella de 10 mil millones de años ubicada a unos 280 años luz de la Tierra y tiene un vasto océano de magma. Utilizando el Telescopio Espacial Webb de la NASA, un equipo de investigadores sondeó el exoplaneta súper Tierra ultracaliente y encontró evidencia que sugiere que está rodeado por una atmósfera espesa. Los nuevos hallazgos explican la densidad inusualmente baja del planeta y ayudan a los científicos a comprender mejor los mundos rocosos más allá de los alcances de nuestro propio sistema solar.
Supertierra
El peculiar mundo fue descubierto por primera vez en 2020 y es el más interno de al menos tres planetas que orbitan una antigua estrella de tipo G. Aunque su estrella es ligeramente más pequeña y más fría que nuestro Sol, TOI-561 b orbita tan cerca de la estrella anfitriona (menos de un millón de millas) que probablemente esté bloqueado por las mareas. Al completar una órbita en 11 horas, un lado del planeta está permanentemente frente a su estrella.
“Lo que realmente distingue a este planeta es su densidad anormalmente baja”, dijo Johanna Teske, científica del Carnegie Science Earth and Planets Laboratory y autora principal de un artículo. papel publicado en The Astrophysical Journal Letters, dijo en un declaración. “No es una súper nube, pero es menos densa de lo que cabría esperar si tuviera una composición similar a la de la Tierra”.
Su proximidad a su estrella anfitriona provocaría temperaturas abrasadoras, demasiado altas para sostener una atmósfera. La radiación de la estrella haría que los gases de la atmósfera escaparan al espacio. La baja densidad del planeta, sin embargo, sugiere que no es puramente un mundo rocoso.
El equipo de científicos detrás del nuevo estudio se propuso comprender si TOI-561 b es solo roca desnuda o lava, o si hay algo más en juego. Los científicos utilizaron el NIRSpec (espectrógrafo de infrarrojo cercano) de Webb para medir la temperatura del lado diurno del planeta (el lado del planeta que mira hacia su estrella) en función de su brillo en el infrarrojo cercano.
Si TOI-561 b no tiene atmósfera para transportar calor desde su lado diurno a su lado nocturno, entonces las temperaturas en el lado que mira hacia las estrellas del planeta deberían acercarse a los 4.900 grados Fahrenheit (2.700 grados Celsius). Sin embargo, las observaciones de Webb contaron una historia diferente, revelando que el lado diurno del planeta parece estar más cerca de los 3.200 grados Fahrenheit (1.800 grados Celsius). Todavía hace bastante calor, pero no lo suficiente como para explicar la falta de atmósfera.
El equipo exploró otras explicaciones, pero a ninguna le fue tan bien. Sin atmósfera, la cara nocturna del planeta probablemente sería sólida, lo que impediría la transferencia de calor desde la cara diurna. El océano de magma del planeta también podría desempeñar un papel si tuviera una fina capa de vapor de roca en su superficie, pero su efecto de enfriamiento sería mínimo. “Realmente necesitamos una atmósfera espesa y rica en volátiles para explicar todas las observaciones”, dijo en un comunicado Anjali Piette, investigadora de la Universidad de Birmingham, Reino Unido, y coautora del estudio.
Aunque la presencia de una atmósfera en TOI-561 b puede ser la única explicación viable, todavía plantea un misterio de cómo un planeta tan pequeño expuesto a grandes cantidades de radiación de su estrella anfitriona podría retener una espesa capa de gases. Los investigadores creen que la respuesta puede estar en el océano de magma del planeta.
“Creemos que existe un equilibrio entre el océano de magma y la atmósfera”, dijo en un comunicado Tim Lichtenberg, investigador de la Universidad de Groningen en los Países Bajos y coautor del estudio. “Al mismo tiempo que los gases salen del planeta para alimentar la atmósfera, el océano de magma los absorbe hacia el interior”.
“Este planeta debe ser mucho, mucho más rico en volátiles que la Tierra para explicar las observaciones”, añadió. “Es realmente como una bola de lava húmeda”.
