Un equipo de astrónomos ha identificado un exoplaneta templado como un prometedor mundo de hielo o agua como una súper Tierra. Los hallazgos, dirigidos por la Universidad de Montreal, muestran que el exoplaneta de la zona habitable, LHS 1140 b, no es probablemente un mini-Neptuno, un pequeño gigante gaseoso (grandes planetas compuestos principalmente de gas) con una atmósfera espesa rica en hidrógeno. El planeta, ubicado a unos 48 años luz de distancia en la constelación de Cetus, emerge como uno de los candidatos a exoplaneta de zona habitable más prometedores que se conocen, y potencialmente alberga una atmósfera e incluso un océano de agua líquida. Los datos del Telescopio Espacial James Webb (JWST) se recopilaron en diciembre de 2023 y se agregaron a datos anteriores de otros telescopios espaciales Spitzer, Hubble y TESS para solidificar este resultado, aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal Letters esta semana y actualmente disponible en servidor de preimpresión arXiv.
“Esta es la primera vez que hemos visto un indicio de atmósfera en un exoplaneta rocoso o rico en hielo en una zona habitable. Detectar atmósferas en mundos pequeños y rocosos es un objetivo importante para JWST, pero estas señales son mucho más difíciles de ver que para atmósferas de planetas gigantes”, dijo Ryan MacDonald, miembro Sagan de la NASA en el Departamento de Astronomía de la UM, quien fue clave en 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 mundo habitable potencial
LHS 1140 b, un exoplaneta que orbita una estrella enana roja de baja masa de aproximadamente una quinta parte del tamaño del Sol, ha cautivado a los científicos por ser uno de los exoplanetas más cercanos al sistema solar que se encuentra dentro de la zona habitable de su estrella. Los exoplanetas que se encuentran en esta “Zona Ricitos de Oro” tienen temperaturas que permitirían que existiera 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 fue si es un exoplaneta tipo mini-Neptuno o una súper Tierra, un planeta rocoso o rico en agua más grande que la Tierra.
“De todos los exoplanetas templados actualmente conocidos, LHS 1140 b bien podría 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”, dijo Charles Cadieux, autor principal del artículo científico y estudiante de doctorado. en la Universidad de Montreal. “Esto sería un hito importante en la búsqueda de exoplanetas potencialmente habitables”.
Los datos del JWST conducen a nuevos conocimientos
El análisis de las observaciones del equipo excluyó rotundamente 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 serán necesarias observaciones adicionales con observaciones del 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 apunta a que LHS 1140 b es un candidato convincente a mundo acuático, probablemente parecido a una bola de nieve o a un planeta de hielo con un potencial océano líquido en el punto subestelar, o el área de la superficie del planeta que siempre estaría frente a la estrella anfitriona del sistema debido a la rotación sincrónica del planeta (muy parecida a la luna de la Tierra).
Posible presencia de una atmósfera y un océano.
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. Si bien todavía es sólo un resultado provisional, la presencia de una atmósfera rica en nitrógeno sugeriría que el planeta ha conservado 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 tuviera una atmósfera similar a la de la Tierra, sería un planeta bola de nieve con un océano en forma de diana de unos 4.000 kilómetros de diámetro, equivalente a la mitad de la superficie del Océano Atlántico. La temperatura de la superficie en el centro de este océano alienígena podría ser incluso de unos agradables 20°C.
La atmósfera potencial de LHS 1140 b 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 podría albergar vida, dada 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 la zona habitable, como los del sistema TRAPPIST-1, la estrella LHS 1140 parece estar más tranquila y menos activa, lo que hace que “Es mucho menos difícil desenredar la atmósfera de LHS 1140 b de las señales estelares causadas por manchas estelares”, dijo MacDonald.
“Nuestro reconocimiento inicial de LHS 1140 b con el JWST ha revelado que este es quizás el mejor exoplaneta de zona habitable conocido actualmente para la caracterización atmosférica. Si bien necesitamos más observaciones del JWST para confirmar la atmósfera rica en nitrógeno y buscar otros gases, esto es un comienzo muy prometedor”.
Fuente: Phys.org.
