Este exoplaneta era ya un candidato para albergar vida, ahora lo es más aún
Un estudio anuncia la primera detección de atmósfera en un planeta rocoso situado en la zona habitable de su estrella, confirmando una predicción teórica del autor
Para que un planeta pueda albergar vida tal y la conocemos hay un montón de requisitos, y no todos los exoplanetas los cumplen. Tiene que ser un planeta rocoso, en la zona habitable de una estrella, la región donde la temperatura permite que exista agua líquida en la superficie, y confirmar que tiene atmósfera. Sin atmósfera, ningún planeta que conozcamos puede albergar vida tal como la entendemos. Sin confirmación de esa atmósfera, la pregunta de si otros mundos podrían ser habitables permanece abierta de forma frustrante. El estudio publicado el 16 de julio en Science cierra esa pregunta por primera vez.
Un planeta que ya era candidato desde su descubrimiento
El planeta LHS 1140 b fue descubierto en 2017 orbitando una enana roja pequeña y fría a unos 48 años luz de distancia, en la constelación de Cetus. Desde entonces ha sido uno de los planetas más estudiados del catálogo de exoplanetas porque reúne características poco habituales: es rocoso, con una masa de unas cinco veces y media la de la Tierra y un radio que la supera en un setenta por ciento, orbita dentro de la zona habitable de su estrella y recibe aproximadamente el cuarenta y dos por ciento de la radiación solar que recibe la Tierra, una cantidad que podría ser compatible con temperaturas superficiales moderadas. Su estrella anfitriona tiene unos tres mil millones de años y es relativamente inactiva, lo que reduce el bombardeo de radiación ultravioleta que tiende a erosionar las atmósferas de planetas cercanos.
Lo que ningún instrumento había podido confirmar hasta ahora era si LHS 1140 b había conseguido retener su atmósfera o si, como ocurre con muchos planetas que orbitan enanas rojas, la actividad estelar la había despojado de ella hace eones.
La predicción matemática que precedió a la observación
Collin Cherubim, que completó este trabajo mientras obtenía su doctorado en Ciencias de la Tierra y Planetarias en Harvard, no apuntó el telescopio de forma azarosa a LHS 1140 b. Primero construyó un modelo teórico que predecía qué planeta del catálogo de exoplanetas conocido tenía más probabilidades de mostrar una señal detectable de helio escapando de su atmósfera superior. El resultado fue LHS 1140 b.
"Collin analizó los planetas que conocíamos y predijo que este tendría una atmósfera de helio", señaló su codirector de tesis David Charbonneau, director del Departamento de Astronomía de Harvard. "Luego organizó el tiempo de telescopio, obtuvo los datos, y la detección fue estadísticamente sólida como una roca." Charbonneau reconoció que inicialmente era escéptico de que una predicción basada en cálculos matemáticos pudiera confirmarse observacionalmente en un planeta rocoso. Cuando llegaron los resultados, cambió de opinión.
Cómo se detectó el helio desde la Tierra
El equipo usó el espectrógrafo WINERED (Warm Infrared Echelle Spectrograph to Realize Extreme Dispersion) instalado en el telescopio Magellan Clay del Observatorio Las Campanas, en el desierto de Atacama de Chile. La oportunidad observacional fue extraordinariamente precisa: en la misma noche, LHS 1140 b y otro planeta del mismo sistema transitaron simultáneamente por delante de su estrella. Esa alineación permitió comparar las señales espectrales de los dos mundos bajo condiciones idénticas.
El segundo planeta no mostró ninguna señal atmosférica. LHS 1140 b mostró una firma inequívoca de helio escapando de su atmósfera superior, producida por el calentamiento de los rayos X y la radiación ultravioleta extrema de la estrella. La detección fue realizada en 2024. Cuando el equipo repitió las observaciones en 2025, el helio escapante no era detectable, lo que sugiere que el escape atmosférico varía con el tiempo en lugar de ocurrir a una tasa constante. "Es un privilegio raro presenciar cómo la atmósfera de un planeta extraterrestre cambia en escalas de tiempo tan cortas, humanas", señaló Shreyas Vissapragada, de Carnegie Science Observatories.
Una atmósfera compleja y posiblemente con agua
Que el helio esté escapando de la atmósfera superior no significa que la atmósfera de LHS 1140 b sea principalmente de helio. Al contrario: la presencia de helio escapando en la capa más alta implica que hay una atmósfera más gruesa y estratificada por debajo, donde gases más pesados quedan retenidos cerca de la superficie. Los modelos del equipo sugieren que el agua podría estar atrapada en las capas inferiores de esa atmósfera, más cerca de la superficie del planeta.
La atmósfera habría persistido durante más de tres mil millones de años, lo que indica que LHS 1140 b ha conseguido retenerla a pesar de las condiciones de su entorno. "Una atmósfera es esencial para que un planeta pueda albergar vida tal como la conocemos", dijo Cherubim. "Esta es la primera vez que alguien ha encontrado una atmósfera en un planeta rocoso en la zona habitable de otra estrella".
Lo que todavía no se sabe de LHS 1140 b
Cherubim fue explícito sobre los límites de la detección: "No estoy afirmando que este planeta tiene vida." El descubrimiento de una atmósfera es un requisito necesario pero no suficiente para la habitabilidad. Se desconoce si LHS 1140 b tiene océanos, si su temperatura superficial permite el agua líquida, y cuál es la composición completa de su atmósfera. El helio es el marcador que la técnica empleada pudo detectar. Otros gases, incluyendo el oxígeno, el metano o el dióxido de carbono, que serían los indicadores más directos de habitabilidad o incluso de vida, requieren instrumentos diferentes o tiempo de observación con el Telescopio James Webb.
El resultado sí establece que las observaciones con telescopios terrestres buscando gases escapantes pueden convertirse en una herramienta importante para estudiar atmósferas en exoplanetas rocosos, complementando lo que puede hacerse desde el espacio. "Esto ha sido una validación del modelo, y esperemos que sea solo la primera de muchas más observaciones por venir", concluyó Cherubim.
Referencia
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