Un planeta rocoso que está a la distancia adecuada de su estrella para ser acogedor para la vida probablemente tenga atmósfera, afirma un nuevo estudio.
El exoplaneta, conocido como LHS 1140 b, está a unos 49 años luz de la Tierra, lo que significa que es un vecino relativamente cercano, dado que la Vía Láctea tiene más de 100.000 años luz de diámetro. El mundo fue descubierto en 2017 y ya entonces se consideraba un candidato ideal en la búsqueda de planetas que pudieran albergar vida. Ahora los investigadores han anunciado el descubrimiento de una fuga de helio desde LHS 1140 b al espacio, y eso sólo aumenta la posibilidad de que pueda existir vida en el planeta, dice Collin Cherubim, becario postdoctoral de la Universidad de Harvard.
Cherubim es el autor principal del estudio que detalla los nuevos hallazgos, que se publicó en Science el jueves. Señala que LHS 1140 b cumple los tres grandes criterios para ser habitable: es rocoso, tiene la temperatura adecuada para soportar agua líquida y ahora hay pruebas de que tiene atmósfera.
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“Este es el único planeta que sabemos que tiene esas tres cosas, y resulta que está relativamente cerca”, dice. “Otra cosa enorme, que es realmente asombrosa, es que está orbitando una estrella relativamente tranquila”, una que no es propensa a azotar al exoplaneta con eyecciones de masa coronal y otras erupciones catastróficas.
Se han detectado señales de atmósferas en otros exoplanetas rocosos, pero esos descubrimientos han sido relativamente raros y no completamente definitivos, dado que probablemente hay millones, si no miles de millones, de esos planetas en la Vía Láctea.
La presencia de una atmósfera se considera esencial para la capacidad de un planeta de albergar vida debido tanto a lo que puede mantener dentro como a lo que puede mantener fuera. Mientras protege la superficie de un planeta de la radiación, una atmósfera también puede mantener agua en esa superficie. Eso hace que la detección de helio escapando de LHS 1140 b sea “un hito”, dice Laura Kreidberg, astrónoma del Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg, Alemania, que no participó en el nuevo estudio.
Cherubim había teorizado que algunos planetas pequeños y rocosos como LHS 1140 b podrían desarrollar atmósferas con grandes cantidades de helio con el tiempo. Para probar esto, hizo una lista de todos los planetas conocidos que cumplían ciertos criterios de masa, radio y temperatura.
“LHS 1140 b fue una de las predicciones de probabilidad relativamente más alta, y resultó ser objeto de mucho escrutinio porque es un planeta rocoso realmente emocionante que está cerca de la Tierra, en la zona habitable”, dice. “Pensé que era un buen punto de partida”.
Utilizando un espectrógrafo infrarrojo montado en el Telescopio Magellan Clay en el Observatorio Las Campanas, Cherubim y sus colegas buscaron longitudes de onda de luz que indicarían la absorción de radiación estelar por el helio. El helio es importante. Si bien es uno de los elementos más comunes en el universo, los planetas más pequeños con atmósferas delgadas, como Marte, tienen dificultades para retenerlo porque es tan liviano que se aleja, dejando solo gases más pesados como el dióxido de carbono. Si LHS 1140 b tuviera helio escapando al espacio, eso implicaría la presencia de una atmósfera más espesa y multicapa, probablemente con agua atrapada más abajo, cerca de la superficie.
A medida que los datos llegaron y fueron analizados, Cherubim se hizo evidente que el helio, de hecho, se estaba calentando a partir de rayos X estelares y se estaba filtrando al espacio.
Hubo una sorpresa: si bien el helio apareció en 2024, cuando Cherubim usó el telescopio para examinar el exoplaneta nuevamente en 2025, ya no estaba.
“Ese fue un hallazgo bastante impactante”, dice. “Me hizo volver a los datos originales en 2024 y decir: ‘Oh, Dios mío, ¿me perdí algo?’”
La falta de helio en 2025 es “el único problema que tengo” con respecto al estudio, dice Kreidberg. “Hubiera sido mejor si lo confirmaran. Pero al mismo tiempo, este tipo de variabilidad no es una locura. Van a hacer un seguimiento y espero que lo vuelvan a ver, y creo que lo harán. Creo que sería difícil explicar esto de otra manera”.
Hay algunas razones posibles para las observaciones divergentes, incluida la respuesta de la atmósfera a diferentes niveles de temperatura durante su órbita o el cambio de actividad magnética en la estrella del exoplaneta. La explicación más probable, dice Cherubim, es que el helio sólo es detectable a tales distancias cuando está en un estado excitado.
“Podría ser posible que en 2025 se estuviera escapando la misma cantidad de helio, y simplemente no vimos nada porque… la cantidad que se poblaba en este estado excitado era diferente”, dice.
La presencia de helio que se escapa va en contra de algunas ortodoxias previamente mantenidas dentro de la comunidad astronómica, dice Kreidberg. La comunidad había creído en gran medida que un planeta del tamaño y la edad de LHS 1140 b habría perdido hace mucho tiempo todo el helio que pudiera haber tenido. El planeta puede estar en un período de transición en el que, a medida que pierde helio en el espacio con el tiempo, se está reduciendo de su actual tamaño subneptuniano a algo que podría parecerse más a la Tierra.
“Creo que es muy posible que lo que estamos viendo sea una instantánea de esta evolución desde el gigante gaseoso más pequeño hasta el planeta rocoso más grande”, dice Kreidberg.
Está previsto que el exoplaneta esté entre los examinados como parte del programa de Tiempo Discrecional del Director de Mundos Rocosos, que utiliza el Telescopio Espacial James Webb y el Telescopio Espacial Hubble para buscar evidencia de atmósferas en planetas rocosos. Si bien eso podría responder a las muchas preguntas abiertas sobre la atmósfera de LHS 1140 b, Cherubim todavía tiene algunos derechos de fanfarronear.
“Este planeta es uno de los objetivos de su pequeña muestra de mundos rocosos, donde buscan una atmósfera que consideran más prometedora”, afirma. “Bueno, lo consideraron. Como que les adelanté y ya respondí la pregunta”.