Un grupo de investigadores liderado por la Universidad de Chicago encontró un planeta que parece una contradicción: un mundo de lava, pero frío. Se trata de HD 3167 b, una supertierra rocosa ubicada a 154 años luz que orbita tan cerca de su estrella que un año allí dura apenas un día terrestre.
La supertierra HD 3167 b completa su órbita en un solo día terrestre, está cubierta de magma y es la más pequeña de su tipo. Contra todo pronóstico, conserva una atmósfera que enfría su cara diurna. El hallazgo, realizado con el Telescopio James Webb, ofrece una ventana directa a cómo pudo haber sido nuestro planeta en sus primeros millones de años. El estudio fue publicado en The Astrophysical Journal Letters.
"Creemos que la Tierra primitiva pudo haberse parecido mucho a un mundo de lava". La frase, del equipo que acaba de hacer el descubrimiento, resume por qué este hallazgo tiene a los astrónomos en vilo.
No es un planeta más en la larga lista de más de 6.300 exoplanetas confirmados desde hace 30 años. HD 3167 b es el mundo de lava más pequeño que se ha encontrado hasta ahora y, a la vez, el mundo de lava con atmósfera más frío jamás visto.
HD 3167 b: coolest lava world found with air.
JWST saw its hot side too dim for bare rock. An atmosphere is likely cooling its day side. UChicago + ApJL. #JWST #exoplanets
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Lo lógico indicaría que no debería tener atmósfera. Cuanto más cerca está un planeta rocoso de su estrella, más castigo recibe del viento estelar y de los fotones de alta energía, que barren cualquier capa gaseosa. "Lo sorprendente es que cuanto más cerca orbita un planeta rocoso su estrella, más difícil debería ser que tenga atmósfera, porque es bombardeado por el viento estelar y recibe más fotones de alta energía. Pero parece que muchos de estos mundos de lava sí la tienen", explicó el coautor Edwin Kite, profesor asociado de ciencias geofísicas de la Universidad de Chicago.
Para comprobarlo, el equipo utilizó el instrumento MIRI del Telescopio Espacial James Webb, que observa en infrarrojo medio. Apuntaron al planeta durante un eclipse secundario, el momento exacto en que HD 3167 b se oculta detrás de su estrella, y midieron la diferencia en la luz infrarroja. Esa técnica les permitió estimar su temperatura real.
Y ahí apareció la anomalía. Como la mayoría de los mundos de lava, HD 3167 b está en rotación sincrónica: un hemisferio mira siempre a su estrella y el otro vive en oscuridad perpetua. Si no tuviera atmósfera, su lado diurno debería ser "tan caliente como teóricamente posible". Pero no lo es. "Es notablemente más frío que su temperatura máxima esperada", señaló Brandon Park Coy, autor principal del estudio y estudiante de posgrado del grupo de Kite.
La explicación es que sí tiene atmósfera, y esa atmósfera funciona como un espejo y como un sistema de transporte de calor, refleja parte de la luz estelar y redirige el calor hacia el lado nocturno, enfriando la cara diurna aunque siga siendo un océano de magma.
El dato es clave porque hasta ahora se habían detectado atmósferas en mundos de lava ultra calientes. Que el mundo más frío de este tipo también la conserve cambia las reglas sobre cómo y cuándo se forman estas atmósferas.
El hallazgo es parte de un programa más amplio dirigido por la astrónoma Megan Weiner Mansfield, de la Universidad de Maryland, que está analizando 10 mundos de lava para establecer a qué temperaturas pueden sostener una atmósfera. Todo indica, según los investigadores, que la mayoría de estos planetas infernales sí la tienen.
Aunque inhabitables, estos mundos son laboratorios para entender otros planetas rocosos. "Estos planetas son demasiado calientes para la vida, pero al estudiarlos podemos decir algo sobre los procesos que importan para otros mundos rocosos", agregó Kite.
Y es ahí donde aparece el vínculo con nosotros. "A pesar de lo inhóspitos que son para la vida, también nos interesa estudiar este tipo de planetas porque creemos que la Tierra primitiva pudo haber sido muy parecida a un mundo de lava", añadió Coy. "En las primeras etapas de la historia del sistema solar, cuando se formaron los planetas terrestres, estos eran extremadamente calientes debido a la energía de todas las colisiones de planetesimales. La Tierra tuvo lo que se conoce como una etapa de océano de magma con una superficie completamente líquida. Este resultado nos permite vislumbrar cómo pudieron haber sido las condiciones en los primeros millones de años de la Tierra".
