James Webb detecta, por primera vez, la atmósfera de un planeta rocoso similar a la Tierra

Ser capaces de distinguir una envoltura gaseosa alrededor de un planeta similar a la Tierra supone un gran hito para la ciencia, ya que, por lo menos en el caso de nuestro propio mundo, la delgada capa atmosférica resulta de vital importancia para el sustento de las formas de vida que habitan en la superficie. Por eso, estudiar atmósferas en planetas terrestres similares al nuestro es un paso crucial en la búsqueda de vida más allá del Sistema Solar.

El planeta investigado ahora con el Webb se llama 55 Cancri e, fue descubierto en 2004 y se encuentra a unos 40 años luz de distancia de nosotros. Es el quinto mundo conocido de su estrella, alrededor de la cual gira una vez cada 18 horas en una órbita extremadamente cercana, 25 veces más estrecha que la de Mercurio alrededor del Sol. Tiene dos veces el diámetro de la Tierra, aunque es ocho veces más pesado y ha sido catalogado por los científicos como una 'supertierra'. Según los autores del artículo, su atmósfera es probablemente rica en dióxido o monóxido de carbono y tiene un espesor de «hasta un pequeño porcentaje» del radio del planeta.

Noticia Relacionada

La astrofísica española que ayuda a la NASA a buscar una segunda Tierra: «Hay más planetas como el nuestro»

Judith de Jorge

En opinión de Aaron Bello-Arufe, astrofísico del Jet Propulsion Laboratory (JPL) en Pasadena, California, y coautor del artículo, a pesar de su manifiesta inhabitabilidad es posible que 55 Cancri e «sea el planeta rocoso más estudiado». Su estrella anfitriona brilla con fuerza en nuestro cielo nocturno y, debido a que el planeta es grande para ser rocoso, resulta más fácil de estudiar que otros mundos fuera del Sistema Solar. «Todos los telescopios o instrumentos que se puedan imaginar en astronomía -dice el científico- han apuntado a este planeta en algún momento».

Tantos datos se habían recopilado ya sobre 55 Cancri e que en diciembre de 2021, cuando se lanzó el Telescopio Espacial James Webb, los ingenieros decidieron apuntar hacia él los espectrómetros de infrarrojos para probarlos. Estos instrumentos son tan sensibles que, al absorber longitudes de onda infrarrojas de la luz de las estrellas, pueden detectar las huellas químicas de los gases que giran alrededor de los planetas. Por eso, Bello-Arufe y sus colegas decidieron profundizar y confirmar de una vez si ese planeta en concreto tenía, o no, una atmósfera.

Antes de eso, los astrónomos ya habían cambiado de opinión sobre 55 Cancri e en innumerables ocasiones. Al principio, en efecto, se pensó que el planeta era probablemente un gigante gaseoso similar a Júpiter. Pero en 2011, el Telescopio Espacial Spitzer observó a 55 Cancri e mientras pasaba frente a su estrella, y descubrió que, de hecho, es mucho más pequeño y más denso que un gigante gaseoso, lo que lo convierte en una súper tierra rocosa.

Algunos años más tarde, en 2016, otro equipo de investigadores notó que 55 Cancri e era más frío de lo que debería ser un planeta tan cercano a su estrella, lo que indicó que probablemente tenía una atmósfera. Una de las hipótesis que se barajaron entonces fue que el planeta era un 'mundo acuático' envuelto por moléculas de agua supercríticas; otra fue que en realidad está rodeado por una atmósfera primordial y expansiva compuesta principalmente de hidrógeno y helio.

Pero todas estas ideas finalmente fueron refutadas. Según explica Renyu Hu, científico planetario del JPL y coautor del estudio de Nature, un planeta que está tan cerca de su estrella sería cruel y contínuamente bombardeado por los fuertes vientos estelares, lo que sería un auténtico problema a la hora de retener moléculas volátiles en su atmósfera. Por lo tanto, afirma el científico, solo quedan dos posibilidades: o el planeta está completamente seco, con una atmósfera ultrafina de roca vaporizada; o tiene una densa atmósfera compuesta de moléculas volátiles pesadas que no se desvanecen fácilmente.

El análisis llevado a cabo por los instrumentos del James Webb apuntan claramente a la segunda posibilidad. De hecho, los datos indican que la atmósfera de 55 Cancri e contiene una gran abundancia de gases a base de carbono. De este modo, y por primera vez, los investigadores consiguieron recopilar evidencia directa y fidedigna de una atmósfera planetaria, aunque se necesitan más observaciones para determinar su composición completa, las cantidades relativas de gases presentes y su espesor exacto.

Según el estudio, también es posible que los vientos estelares estén erosionando la atmósfera, aunque los gases podrían reponerse mediante el derretimiento y la desgasificación de las rocas del océano de magma. Resulta impresionante pensar que también la Tierra, el mundo en que vivimos, tuvo que pasar por una etapa similar, por lo que tener la oportunidad de tener ejemplos actuales de océanos de magma puede ayudarnos a comprender mucho mejor la historia temprana de nuestro propio planeta.