- El telescopio espacial James Webb analizó las firmas térmicas del exoplaneta supertierra 55 Cancri e.
- Las mediciones revelaron la presencia de una atmósfera densa compuesta predominantemente por vapor de agua y dióxido de carbono.
- La superficie del cuerpo celeste alcanza temperaturas extremas de más de 2.000 grados Celsius.
- El hallazgo aporta datos clave sobre la evolución de planetas rocosos sometidos a radiación estelar severa.
En un nuevo hito para la astrofísica contemporánea, el telescopio espacial James Webb (JWST), operado conjuntamente por la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense, logró caracterizar con precisión sin precedentes la atmósfera de un exoplaneta rocoso extremo: un mundo abrasador cubierto por océanos globales de roca fundida y envuelto por una densa capa atmosférica rica en vapor supercalentado y compuestos volátiles de carbono.
Espectroscopía de infrarrojo en condiciones extremas
El cuerpo celeste observado, catalogado en los anales astronómicos como una supertierra de masa casi nueve veces superior a la de nuestro planeta, orbita a escasa distancia de su estrella anfitriona, completando una revolución orbital en menos de 18 horas terrestres. Debido a esta proximidad orbital extrema, la superficie que mira permanentemente al astro rey soporta temperaturas que superan los 2.000 grados Celsius, derritiendo minerales de silicato y hierro en lagos incandescentes, según datos certificados por la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA).
Los científicos emplearon el instrumento NIRSpec (espectrógrafo de infrarrojo cercano) del observatorio espacial para analizar la luz estelar filtrada a través de la delgada periferia planetaria durante los tránsitos orbitales. La descomposición cromática reveló líneas de absorción molecular inconfundibles correspondientes a monóxido de carbono, dióxido de carbono y vapor de agua a alta presión, descartando definitivamente la hipótesis de que se tratara de una roca desnuda desprovista de gas debido a la evaporación inducida por el viento estelar.
El ciclo dinámico entre el magma y la atmósfera
Lo que más fascinó a los astrofísicos es la interacción termodinámica constante entre la corteza líquida y los gases envolventes. Los modelos de convección indican que los minerales vaporizados en el hemisferio diurno son transportados por vientos supersónicos hacia el lado nocturno más frío, donde se condensan en precipitaciones de gotas de roca fundida que alimentan los mares de lava subterráneos, un ciclo geoquímico extremo reseñado por la Agencia Espacial Europea.
Este equilibrio dinámico demuestra que los planetas rocosos masivos pueden regenerar y mantener envolturas atmosféricas secundarias mediante desgasificación magmática continua, incluso cuando están expuestos a bombardeos continuos de rayos X y radiación ultravioleta estelar.
Relevancia para la búsqueda de vida en el cosmos
Aunque las condiciones de este exoplaneta resultan absolutamente incompatibles con cualquier forma de vida conocida, descifrar los secretos de su atmósfera secundaria proporciona información invaluable sobre las fases primitivas que atravesaron planetas terrestres como Mercurio, Venus y la Tierra poco después de su formación hace 4.500 millones de años. El telescopio James Webb continuará explorando la composición isotópica de este mundo infernal para afinar las herramientas que permitirán buscar biofirmas en planetas más templados durante la próxima década.
Modelado termodinámico del clima en supertierras
Los datos recabados por el espectrógrafo del telescopio espacial permitieron a los astrofísicos alimentar sofisticados modelos de circulación general atmosférica. Los cálculos computacionales revelan que la atmósfera de vapor de 55 Cancri e actúa como un escudo térmico parcial que redistribuye una fracción del calor superficial hacia el hemisferio nocturno, evitando que la cara oculta del planeta se congele a temperaturas cercanas al cero absoluto.
Este descubrimiento confirma que las supertierras rocosas cercanas a estrellas enanas pueden retener envolturas gaseosas pesadas a pesar de los intensos vientos de radiación estelar, abriendo nuevas líneas de investigación sobre la estabilidad de atmósferas secundarias en exoplanetas rocosos ubicados en la Vía Láctea.
Los ingenieros del proyecto espacial adelantaron que en los próximos ciclos de observación se utilizarán los instrumentos de espectroscopía de rendija media para cartografiar las diferencias térmicas entre las distintas latitudes del exoplaneta de lava. Estos mapas espectrales proporcionarán la primera imagen tridimensional de los patrones de viento y de condensación mineral en un mundo sometido a radiación estelar implacable.
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