La NASA descubre que el planeta 55 Cancri-e tiene atmósfera

Los científicos de la NASA han descubierto potencialmente evidencia de gases atmosféricos que rodean 55 Cancri eun exoplaneta rocoso y caliente que orbita una estrella similar a nuestro Sol ubicada a unos 41 años luz de distancia en la constelación de Cáncer.

Este descubrimiento, realizado con el Telescopio Espacial James Webb (JWST), representa un salto significativo en el estudio de exoplanetas, ofreciendo el indicio más sólido hasta la fecha de la existencia de una atmósfera alrededor de un planeta rocoso más allá de nuestro Sistema Solar.

El investigador principal, Renyu Hu, del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en Pasadena, California, subraya la importancia de este descubrimiento y afirma que Webb está ampliando los límites de la caracterización de exoplanetas, especialmente cuando se trata de planetas rocosos. La investigación, detallada en un artículo publicado en Naturalezasubraya la ciencia única que permite el telescopio Webb.

55 Cancri e, también conocido como Janssen, es uno de los cinco planetas que orbitan alrededor de la estrella 55 Cancri. Con un diámetro de casi el doble que el de la Tierra y una densidad ligeramente mayor, se clasifica como una súper Tierra: más grande que la Tierra pero más pequeña que Neptuno, con una composición probablemente similar a la de los planetas rocosos de nuestro Sistema Solar.

Sin embargo, su proximidad a su estrella (a sólo 1,4 millones de millas de distancia, aproximadamente 1/25 de la distancia entre Mercurio y el Sol) sugiere que su superficie podría ser un océano burbujeante de magma, potencialmente bloqueado por las mareas con un lado diurno permanentemente iluminado y un lado eternamente iluminado. lado de la noche oscura.

A pesar de su descubrimiento en 2011, la cuestión de si 55 Cancri e tiene atmósfera ha quedado sin respuesta debido a las temperaturas extremas y la intensa radiación de su estrella. Estudios anteriores con el retirado telescopio espacial Spitzer de la NASA sugirieron una posible atmósfera que contiene volátiles como oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono. Sin embargo, otra teoría postulaba que el planeta podría carecer de atmósfera, con sólo un fino velo de roca vaporizada.

Para probar estas hipótesis, los investigadores utilizaron la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) y el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) del telescopio espacial James Webb. Analizando la luz del planeta en diferentes longitudes de onda, su objetivo era determinar su composición y estructura.

Este enfoque, llamado espectroscopia de eclipses secundarios, implica medir los cambios en la luz a medida que el planeta se mueve detrás de su estrella, lo que permite a los científicos detectar firmas atmosféricas.

El primer indicio de una atmósfera sustancial provino de las mediciones del MIRI de la emisión térmica del planeta, que revelaron una temperatura relativamente baja de alrededor de 2.800 grados Fahrenheit (1.540 grados Celsius), muy por debajo de los 4.000 grados Fahrenheit (2.200 grados Celsius) esperados si el planeta careciera. Una atmósfera. Esta temperatura más fría sugiere que la energía podría redistribuirse del lado diurno al nocturno, probablemente debido a una atmósfera rica en compuestos volátiles.

Un análisis más detallado con NIRCam mostró patrones consistentes con una atmósfera que contiene gases como monóxido de carbono o dióxido de carbono, lo que indica una diferencia significativa con respecto a un planeta sin atmósfera o uno compuesto únicamente de roca vaporizada.

El equipo cree que los gases que cubren 55 Cancri e podría ser el resultado de procesos internos en lugar de restos de la formación del planeta. Como explica Aaron Bello-Arufe, coautor del estudio, esto podría representar una atmósfera secundaria que se repone continuamente por el océano de magma del planeta, con gas disuelto en la roca fundida que se libera con el tiempo.

Mientras 55 Cancri e Es demasiado caliente para ser habitable, el estudio de su atmósfera ofrece información valiosa sobre las interacciones entre atmósferas, superficies e interiores de planetas rocosos, proporcionando pistas sobre las condiciones tempranas en la Tierra, Venus y Marte, que probablemente estaban cubiertos de océanos de magma. en algún momento. En última instancia, esta investigación podría conducir a una mejor comprensión de qué condiciones permiten que los planetas rocosos retengan atmósferas ricas en gas, un ingrediente esencial para la habitabilidad.

Fuentes

Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA | Hu, R., Bello-Arufe, A., Zhang, M. et al. Una atmósfera secundaria en el exoplaneta rocoso 55 Cancri e. Naturaleza (2024). doi.org/10.1038/s41586–024–07432-x