Ciencia

El JWST detecta señales de una atmósfera similar a la de la Tierra alrededor del mejor planeta para buscar vida

Las observaciones del JWST han revelado indicios interesantes de una atmósfera similar a la de la Tierra en un planeta que orbita una estrella relativamente cercana. Es probable que el planeta sea más frío que la Tierra, pero más cálido que Marte y posiblemente adecuado para la vida.

El planeta LHS 1140b ha causado revuelo desde que fue descubierto en 2017, y ha sido calificado como el «mejor lugar para buscar vida más allá del sistema solar». Sin embargo, hay muchas pruebas que un planeta debe superar para tener buenas perspectivas de albergar vida que podamos detectar. LHS 1140b obtuvo el título al cumplir inicialmente algunos de los requisitos. Observaciones posteriores han confirmado algunos aspectos sospechosos y han proporcionado las primeras señales positivas para otros.

LHS 1140b es más grande que la Tierra, con un radio aproximadamente un 70 por ciento mayor que el nuestro. Eso lo coloca cerca del punto en el que podría ser una supertierra, compuesta de una mezcla de roca, hielo y agua, o un subneptuno, compuesto de gas al menos hasta una profundidad en la que la presión lo aplastaría.

Sin embargo, su densidad no es tan inferior a la de la Tierra y las observaciones realizadas por el JWST en diciembre pasado no muestran señales de la atmósfera rica en hidrógeno que se espera de un planeta gaseoso. La explicación más probable para la menor densidad es que entre el 10 y el 20 por ciento de su masa es agua, y el resto es roca y metal, como la Tierra. El agua probablemente sería una mezcla de líquido y hielo; aunque se desconoce la proporción, es un buen punto de partida para buscar vida.

LHS 1140b es de gran interés no solo por sus características intrínsecas, sino porque transita a través de su estrella desde nuestra perspectiva, lo que nos permite obtener un espectro de una atmósfera al bloquear la luz de la estrella, si es que existe una atmósfera. El JWST observó que esto sucedía dos veces el año pasado.

Aunque los buscadores de vida quieren un planeta que no sea todo gas, sí quieren uno que contenga algo de gas, lo suficiente para mantener líquido un océano y dar algo para que las formas de vida respiren. Los últimos resultados sugieren que LHS 1140b es el lugar ideal.

«LHS 1140b es uno de los mejores exoplanetas pequeños en la zona habitable capaz de soportar una atmósfera espesa, y es posible que hayamos encontrado evidencia de aire en este mundo», dijo el profesor Ryan MacDonald de la Universidad de Montreal en un comunicado. El espectro recogido es el que más se acerca a una atmósfera predominantemente basada en nitrógeno, como la de la Tierra, pero como indica la incertidumbre en la declaración de MacDonald, siguen siendo posibles otras explicaciones. El JWST tendrá que observar a LHS 1140b pasando entre nosotros y su estrella en más ocasiones para confirmarlo.

«Es la primera vez que vemos indicios de una atmósfera en un exoplaneta rocoso o rico en hielo en una zona habitable. Detectar atmósferas en mundos rocosos pequeños es un objetivo importante para el JWST, pero estas señales son mucho más difíciles de ver que en el caso de las atmósferas de planetas gigantes», afirmó MacDonald.

Aunque se cree que LHS 1140b se parece a la Tierra, al menos aproximadamente, en composición y temperatura, es muy diferente en un aspecto. Es casi seguro que está bloqueado por mareas, con un lado siempre mirando hacia la estrella enana roja LHS 1140, y el otro apuntando hacia afuera, hacia la noche eterna. Si su estrella fuera más brillante, esto podría hacer que un lado del planeta fuera demasiado caliente para ser habitado y el otro permanentemente congelado, dejando un anillo estrecho donde el agua líquida podría sobrevivir.

Sin embargo, a menos que la atmósfera también sea rica en potentes gases de efecto invernadero, es más probable que la mayor parte de LHS 1140b sea helada, con un océano líquido directamente frente a la estrella, lo que le da el aspecto de un globo ocular espeluznante. Se estima que el océano tiene aproximadamente la mitad del tamaño del Atlántico, y su centro, donde la estrella está directamente sobre nosotros, podría estar a unos 20 °C (68 °F).

«Este es el primer vistazo fascinante que podemos hacer a la atmósfera de una supertierra 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 más tranquila y menos activa, lo que hace que sea mucho menos complicado desentrañar la atmósfera de LHS 1140 b de las señales estelares causadas por las manchas estelares», afirmó Macdonald. «Si bien necesitamos más observaciones del JWST para confirmar la atmósfera rica en nitrógeno y para buscar otros gases, este es un comienzo muy prometedor».

La otra característica atractiva de LHS 1140b desde nuestra perspectiva es su ubicación a 49 años luz de distancia. Aparte de TRAPPIST-1f y g, este es el planeta en tránsito más cercano a una temperatura adecuada para el agua líquida.

Incluso si no hay agua en la superficie de LHS 1140b, investigaciones recientes sugieren que podría estar bien situado para tener un océano interno como Europa, pero mucho más grande.

Por casualidad, una de las observaciones del JWST también captó a LHS 1140c, un mundo más pequeño pero mucho más caliente, en pleno tránsito.

Aunque LHS 1140b orbita 15 veces en un año terrestre, muchos de sus tránsitos no pueden observarse; por ejemplo, porque el Sol está en el camino. Si queremos recopilar datos suficientes para resolver las dudas sobre la composición de su atmósfera antes de que el JWST se quede sin combustible, es necesario observar el planeta durante más tiempo.

El estudio ha sido aceptado para su publicación en Astrophysical Journal Letters y actualmente hay una preimpresión disponible en ArXiv.org.

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