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LHS 3844 b es una supertierra aproximadamente un 30% m\u00e1s grande que nuestro planeta. Orbita una fr\u00eda estrella enana roja a tan solo 48,5 a\u00f1os luz de distancia. Pero “Tierra” quiz\u00e1s no sea la etiqueta m\u00e1s adecuada. Este no es un mundo templado.<\/p>\n\n\n\n
El planeta orbita alrededor de su estrella una vez cada 11 horas. Su \u00f3rbita es tan cercana que siempre muestra la misma cara, mientras que la opuesta permanece en la oscuridad. Su cara iluminada alcanza unos 1000 Kelvin, o aproximadamente 725\u00b0C. Esta temperatura es suficiente para que la superficie brille intensamente en luz infrarroja, pero probablemente no lo suficiente como para convertirla en un mar de lava global.<\/p>\n\n\n\n
Ese calor convirti\u00f3 a LHS 3844 b en un objetivo excepcionalmente bueno para el JWST. Los astr\u00f3nomos no pod\u00edan ver directamente valles, llanuras, volcanes ni cr\u00e1teres. En cambio, observaron la luz combinada de la estrella y el planeta mientras este \u00faltimo se ocultaba tras la estrella.<\/p>\n\n\n\n
Este fen\u00f3meno se denomina eclipse secundario. Cuando el planeta desaparece tras su sol, una peque\u00f1a cantidad de luz infrarroja tambi\u00e9n se desvanece. Esa luz que falta es el brillo del propio planeta.<\/p>\n\n\n\n
En 2023 y 2024, el equipo observ\u00f3 tres eclipses de este tipo con el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) del telescopio espacial James Webb (JWST). El instrumento midi\u00f3 la emisi\u00f3n t\u00e9rmica en el rango de 5 a 12 micr\u00f3metros, dividida en 12 intervalos de longitud de onda. Los investigadores tambi\u00e9n utilizaron una medici\u00f3n previa del telescopio espacial Spitzer en longitudes de onda infrarrojas m\u00e1s cortas.<\/p>\n\n\n\n
La se\u00f1al del eclipse fue d\u00e9bil pero clara. La disminuci\u00f3n fue m\u00ednima \u2014tan solo 696 partes por mill\u00f3n, o aproximadamente un 0,07%\u2014, pero el JWST la midi\u00f3 con tanta precisi\u00f3n que la se\u00f1al se mantuvo muy por encima del ruido. El espectro combinado del JWST y el Spitzer se ajusta a un cuerpo negro de 1000 Kelvin pr\u00e1cticamente sin rasgos distintivos, lo que en el lenguaje de los astr\u00f3nomos significa una superficie que se ve oscura y caliente en lugar de reflectante o envuelta en atm\u00f3sfera.<\/p>\n\n\n\n
Leyendo rocas del calor<\/h2>\n\n\n\n
Lo ingenioso es lo que vino despu\u00e9s. Las distintas rocas emiten y reflejan la luz infrarroja de maneras diferentes. Una superficie rica en granito no se parece del todo al basalto. El polvo fino no se comporta como una losa s\u00f3lida. Una superficie rugosa y erosionada difiere de una superficie nueva.<\/p>\n\n\n\n
As\u00ed pues, el equipo compar\u00f3 el espectro del planeta con mediciones de laboratorio y modelos de rocas y minerales de la Tierra, la Luna y Marte. Analizaron placas s\u00f3lidas, material triturado gruesamente y polvos finos. La respuesta no se parec\u00eda a la de la Tierra.<\/p>\n\n\n\n
El granito, la roca de color claro com\u00fan en la corteza continental terrestre, no encajaba bien. En la comparaci\u00f3n de modelos del art\u00edculo, una muestra de granito “oro de Orlando” fue descartada con una desviaci\u00f3n est\u00e1ndar de aproximadamente 8,9. Ni siquiera una intensa erosi\u00f3n espacial logr\u00f3 que una superficie de granito se ajustara bien a los datos.<\/p>\n\n\n\n
El granito<\/a>\u00a0no es solo una roca. En la Tierra, su abundancia est\u00e1 ligada a largos procesos geol\u00f3gicos, la tect\u00f3nica de placas y el agua. Los continentes terrestres son producto de una compleja maquinaria planetaria que funde, vuelve a fundir, clasifica y eleva los minerales m\u00e1s ligeros hacia la superficie a lo largo de vastos periodos de tiempo. LHS 3844 b no muestra ning\u00fan indicio de ese tipo de superficie.<\/p>\n\n\n\n “Dado que LHS 3844 b carece de una corteza de silicatos, se puede concluir que la tect\u00f3nica de placas similar a la de la Tierra no se aplica a este planeta, o que resulta ineficaz”, afirm\u00f3 el autor principal, Sebastian Zieba, del Centro de Astrof\u00edsica de Harvard y Smithsonian en Massachusetts. “Es probable que este planeta contenga muy poca agua”.<\/p>\n\n\n\n Las rocas m\u00e1s oscuras, ricas en hierro y magnesio, fueron las que mejor se ajustaron.\u00a0El basalto<\/a>, la roca volc\u00e1nica que compone gran parte de los mares oscuros de la Luna y la corteza oce\u00e1nica de la Tierra, funcion\u00f3 bien. Lo mismo ocurri\u00f3 con las rocas ultram\u00e1ficas ricas en olivino, que se asemejan al material del manto. La superficie que mejor se ajust\u00f3 en un conjunto de modelos fue la clinopiroxenita oliv\u00ednica, una roca ultram\u00e1fica. Una muestra de basalto de la erupci\u00f3n del Kilauea de 1919 tambi\u00e9n coincidi\u00f3 con las observaciones. En pocas palabras, el JWST observ\u00f3 algo m\u00e1s parecido a roca volc\u00e1nica o material rico en manto que a corteza continental.<\/p>\n\n\n\n Pero hay un inconveniente. Los datos apuntan a una superficie oscura, pero a\u00fan no revelan si esa oscuridad proviene de roca s\u00f3lida reciente o de material antiguo erosionado y oscurecido por el espacio.<\/p>\n\n\n\n En mundos sin atm\u00f3sfera, la erosi\u00f3n espacial nunca cesa. Los micrometeoritos impactan la superficie. La radiaci\u00f3n de la estrella anfitriona bombardea la roca expuesta. Con el tiempo, la roca dura puede descomponerse en regolito: el material fino y polvoriento que recordamos de las huellas de las botas del Apolo en la Luna.<\/p>\n\n\n\n Ese proceso tambi\u00e9n puede oscurecer la superficie. En la Luna y Mercurio, diminutas part\u00edculas de hierro producidas por impactos y la radiaci\u00f3n del viento solar contribuyen a oscurecer la superficie. El carbono tambi\u00e9n puede oscurecer los cuerpos sin atm\u00f3sfera.<\/p>\n\n\n\n “Resulta que estos procesos no solo disuelven lentamente las rocas duras hasta convertirlas en regolito, una capa de granos finos o polvo como la que se encuentra en la Luna”, explic\u00f3 Zieba. “Tambi\u00e9n oscurecen la capa al a\u00f1adir hierro y carbono, lo que hace que las propiedades del regolito sean m\u00e1s coherentes con las observaciones”.<\/p>\n\n\n\n As\u00ed pues, a los astr\u00f3nomos les quedan dos escenarios. En el primer caso, LHS 3844 b presenta una superficie relativamente fresca de roca s\u00f3lida oscura. Esto podr\u00eda indicar una reciente reactivaci\u00f3n volc\u00e1nica, donde la lava se extendi\u00f3 por grandes regiones y a\u00fan no se hab\u00eda pulverizado.<\/p>\n\n\n\n En el segundo caso, el planeta es antiguo y geol\u00f3gicamente inactivo, cubierto por un regolito oscurecido acumulado durante largos per\u00edodos. Eso lo acercar\u00eda m\u00e1s a Mercurio o a la Luna. En este momento, ambas posibilidades pueden explicar las observaciones.<\/p>\n\n\n\n As\u00ed pues, el equipo intent\u00f3 romper el empate buscando gases volc\u00e1nicos. Si LHS 3844 b hubiera experimentado vulcanismo generalizado recientemente, podr\u00eda liberar gases como di\u00f3xido de carbono o di\u00f3xido de azufre.\u00a0El instrumento de infrarrojo medio (MIRI) del JWST<\/a>\u00a0resulta especialmente \u00fatil en este caso, ya que el di\u00f3xido de azufre puede generar intensas caracter\u00edsticas infrarrojas. Los investigadores modelaron posibles atm\u00f3sferas con di\u00f3xido de carbono u ox\u00edgeno como gases de fondo y diferentes cantidades de di\u00f3xido de azufre. El JWST no encontr\u00f3 ninguna se\u00f1al convincente de su presencia.<\/p>\n\n\n\n Eso no prueba necesariamente que el planeta est\u00e9 volc\u00e1nicamente muerto. Los gases volc\u00e1nicos podr\u00edan congelarse en el lado nocturno fr\u00edo. Una atm\u00f3sfera delgada y transitoria podr\u00eda aparecer y desaparecer. El modelo tambi\u00e9n presupone la ausencia de nubes y un tipo particular de estructura de temperatura atmosf\u00e9rica.<\/p>\n\n\n\n Sin embargo, la ausencia de gases volc\u00e1nicos acumulados debilita la hip\u00f3tesis de una actividad reciente a gran escala. Por ahora, la imagen de una superficie erosionada m\u00e1s antigua parece m\u00e1s probable. Eso significar\u00eda que el mundo de LHS 3844 ba estar\u00eda moldeado menos por los oc\u00e9anos, los continentes y el reciclaje activo de las placas tect\u00f3nicas, y m\u00e1s por la radiaci\u00f3n, los impactos y el tiempo.<\/p>\n\n\n\n Este es el punto clave. El JWST no s\u00f3lo ayuda a los astr\u00f3nomos a determinar si los planetas rocosos peque\u00f1os tienen atm\u00f3sferas, sino que tambi\u00e9n comienza a clasificarlos seg\u00fan el tipo de superficie.<\/p>\n\n\n\n Eso supone un gran cambio. La mayor\u00eda de los exoplanetas a\u00fan se conocen solo por su tama\u00f1o, masa, \u00f3rbita y, tal vez, una estimaci\u00f3n aproximada de su temperatura. Un planeta puede ser considerado “rocoso” porque su densidad sugiere la presencia de roca y metal, pero eso nos dice poco sobre el tipo de roca que se encuentra en su superficie.<\/p>\n\n\n\n LHS 3844 b muestra una posible v\u00eda de investigaci\u00f3n. Los astr\u00f3nomos pueden usar la luz t\u00e9rmica para comprobar si un planeta tiene una corteza reflectante, una superficie bas\u00e1ltica, un regolito pulverulento o gases que indiquen actividad volc\u00e1nica.<\/p>\n\n\n\n Este m\u00e9todo no funcionar\u00e1 para todos los planetas. LHS 3844 b es inusualmente caliente, cercano y propicio para estas mediciones. Sin embargo, demuestra que la geolog\u00eda de los exoplanetas ha pasado de la teor\u00eda a la observaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Ya hay m\u00e1s novedades. El equipo ha obtenido observaciones adicionales del JWST dise\u00f1adas para distinguir la roca s\u00f3lida del polvo, estudiando c\u00f3mo el planeta emite luz en diferentes \u00e1ngulos de visi\u00f3n. Se utilizan t\u00e9cnicas similares para estudiar asteroides en nuestro propio sistema solar.<\/p>\n\n\n\n \u201cConfiamos en que la misma t\u00e9cnica nos permitir\u00e1 esclarecer la naturaleza de la corteza de LHS 3844 b y, en el futuro, de otros exoplanetas rocosos\u201d, dijo Kreidberg.<\/p>\n\n\n\n Los hallazgos aparecieron en\u00a0la revista Nature Astronomy<\/a>.<\/p>\n\n\n\n\u00bfLava fresca o polvo ancestral?<\/h2>\n\n\n\n
El gas volc\u00e1nico desaparecido<\/h2>\n\n\n\n
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Un nuevo tipo de ciencia de los exoplanetas<\/h2>\n\n\n\n