Un planeta helado muestra signos de atmósfera

Los investigadores han identificado un exoplaneta templado como un prometedor mundo de hielo o agua como una súper Tierra.

El planeta LHS 1140 b se encuentra a unos 48 años luz de distancia, en la constelación de Cetus. Aparece como uno de los candidatos más prometedores para el conocido exoplaneta de zona habitable, con potencial de tener una atmósfera e incluso un océano de agua líquida.

Los datos del telescopio espacial James Webb se recopilaron en diciembre de 2023 y se agregaron a datos anteriores de otros telescopios espaciales Spitzer, Hubble y TESS para solidificar este resultado.

“Esta es la primera vez que hemos visto un indicio de atmósfera en la zona habitable de un exoplaneta rocoso o helado. Descubre atmósferas en un mundo pequeño y rocoso.[s] «Es un objetivo importante del JWST, pero estas señales son mucho más difíciles de ver que las atmósferas de planetas gigantes», dice Ryan MacDonald, miembro del departamento de astronomía de la Universidad de Michigan que dirigió el análisis de la atmósfera de LHS 1140 b.

«LHS 1140 b es uno de los mejores exoplanetas pequeños de la zona habitable capaz de soportar una atmósfera espesa, y es posible que hayamos encontrado evidencia de aire en este mundo».

LHS 1140 b, un exoplaneta que orbita una estrella enana roja de baja masa, aproximadamente una quinta parte del tamaño del Sol, ha desconcertado a los científicos porque es uno de los exoplanetas más cercanos al sistema solar que se encuentra en la zona habitable de su estrella. . Los exoplanetas que se encuentran en esta «Zona Ricitos de Oro» tienen temperaturas que permiten que en ellos exista agua en forma líquida, un elemento crucial para la vida tal como la conocemos en la Tierra.

Una de las preguntas críticas sobre LHS 1140 b ha sido si se trata de un exoplaneta tipo miniNeptuno o de una súper Tierra, un planeta rocoso o rico en agua de mayor tamaño que la Tierra.

«De todos los exoplanetas templados actualmente conocidos, LHS 1140 b puede ser nuestra mejor apuesta para algún día confirmar indirectamente la presencia de agua líquida en la superficie de un mundo extraño más allá de nuestro sistema solar», afirma Charles Cadieux, autor principal del documento y estudiante de doctorado. . en la Universidad de Montréal.

«Este sería un paso importante en la búsqueda de exoplanetas potencialmente habitables».

El análisis de las observaciones realizado por el equipo descartó firmemente el escenario mini-Neptuno, con evidencia que sugiere que el exoplaneta LHS 1140 b es una súper Tierra que incluso puede tener una atmósfera rica en nitrógeno como la de la Tierra. Sin embargo, el equipo advierte que se necesitarán observaciones adicionales con observaciones JWST para confirmar la firma del gas nitrógeno.

Las estimaciones basadas en todos los datos acumulados revelan que LHS 1140 b es menos denso de lo esperado para un planeta rocoso con una composición similar a la de la Tierra, lo que sugiere que entre el 10 y el 20% de su masa puede estar compuesta de agua. Este descubrimiento indica que LHS 1140 b es un candidato convincente a mundo acuático, que probablemente se asemeja a una bola de nieve o a un planeta de hielo con un océano líquido potencial en el punto subestelar, o área de superficie de un planeta que siempre está frente a la estrella anfitriona del sistema. porque. para la rotación sincrónica del planeta (como la luna de la Tierra).

MacDonald realizó el análisis de recuperación atmosférica que sugiere que LHS 1140 b tiene una atmósfera rica en nitrógeno, potencialmente similar a la atmósfera de la Tierra, que tiene un 78% de nitrógeno. Aunque todavía es sólo un resultado provisional, la presencia de una atmósfera rica en nitrógeno sugiere que el planeta mantuvo una atmósfera sustancial, creando condiciones que podrían sustentar agua líquida.

Este descubrimiento favorece el escenario del mundo acuático/bola de nieve como el más plausible. Los modelos actuales indican que si LHS 1140 b tiene una atmósfera similar a la de la Tierra, sería un planeta con una bola de hielo y un océano en forma de diana de unos 4.000 kilómetros (unas 2.485,5 millas) de diámetro, equivalente a la mitad del área de la superficie del planeta. Océano Atlántico. La temperatura de la superficie en el centro de este océano alienígena puede ser incluso de unos agradables 20 grados Celsius (68 grados Fahrenheit).

La atmósfera potencial de LHS 1140 y las condiciones favorables para el agua líquida lo convierten en un candidato excepcional para futuros estudios de habitabilidad. Este planeta brinda una oportunidad única para estudiar un mundo que pueda albergar vida, debido a su posición en la zona habitable y la probabilidad de tener una atmósfera que pueda retener calor y sustentar un clima estable.

“Esta es nuestra primera y tentadora visión de una atmósfera en una súper Tierra en la zona habitable. En comparación con otros exoplanetas conocidos en zonas habitables, como los del sistema TRAPPIST-1, la estrella LHS 1140 parece estar más tranquila y menos activa, lo que hace que sea mucho menos difícil capturar la atmósfera de LHS 1140 sin eliminar las señales estelares causadas por ella. estrellas”, MacDonald. él dice.

«Nuestra detección inicial de LHS 1140 b con JWST ha demostrado que este es quizás el exoplaneta de zona habitable mejor conocido actualmente para la caracterización atmosférica. Si bien necesitamos más observaciones JWST para confirmar la atmósfera rica en nitrógeno y buscar otros gases, esto es un comienzo muy prometedor.

La investigación aparece en Las cartas del diario astrofísico.

Fuente: Universidad de Michigan