Un planeta similar a la Tierra que orbita una enana M, el tipo de estrella más abundante en el universo, parece no tener atmósfera. Este descubrimiento dramático podría causar un cambio importante en la búsqueda de vida en otros planetas.
Ilustración artística de una joven enana roja despojando la atmósfera de un planeta. Crédito: NASA, ESA y D. Player (STScI)
Debido a que las enanas M son tan comunes, este descubrimiento significa que una gran cantidad de planetas que orbitan alrededor de estas estrellas también pueden carecer de atmósferas y, por lo tanto, es poco probable que alberguen seres vivos.
El trabajo que condujo a las revelaciones sobre el exoplaneta sin atmósfera, llamado GJ 1252b, se detalla en un artículo que se publicó recientemente en The Astrophysical Journal Letters.
Este planeta orbita su estrella dos veces durante el transcurso de un solo día en la Tierra y es un poco más grande que la Tierra. También está mucho más cerca de su estrella que la Tierra del sol, lo que hace que GJ 1252b sea intensamente caliente e inhóspito.
“La presión de la radiación de la estrella es inmensa, suficiente para volar la atmósfera de un planeta”, dijo Michelle Hill, astrofísica de UC Riverside y coautora del estudio.
Ilustración de la atmósfera que es expulsada de un planeta por una estrella cercana. Crédito: NASA
La Tierra también pierde algo de su atmósfera con el tiempo debido al sol, pero las emisiones volcánicas y otros procesos del ciclo del carbono hacen que la pérdida sea apenas perceptible al ayudar a reponer lo que se pierde. Sin embargo, en mayor proximidad a una estrella, un planeta no puede seguir reponiendo la cantidad que se pierde.
En nuestro sistema solar, este es el destino de Mercurio. Tiene una atmósfera, pero extremadamente delgada, compuesta de átomos que el sol arranca de su superficie. El calor extremo del planeta hace que estos átomos escapen al espacio.
Para determinar que GJ 1252b carece de atmósfera, los astrónomos midieron la radiación infrarroja del planeta cuando su luz se oscureció durante un eclipse secundario. Este tipo de eclipse ocurre cuando un planeta pasa detrás de una estrella y la luz del planeta, así como la luz reflejada por su estrella, se bloquea.
La radiación reveló las abrasadoras temperaturas diurnas del planeta, estimadas en 2242 grados Fahrenheit (1228 grados Celsius ), tan altas que el oro, la plata y el cobre se derretirían en el planeta. El calor, junto con la supuesta baja presión en la superficie, llevó a los investigadores a concluir que no hay atmósfera.
Las enanas rojas tienden a ser magnéticamente activas y estallan con intensas erupciones que podrían destruir la atmósfera de un planeta cercano con el tiempo o hacer que la superficie sea inhóspita. Crédito:NASA/ESA/STScI/G. Tocino
Incluso con una enorme cantidad de dióxido de carbono, que atrapa el calor, los investigadores concluyeron que GJ 1252b aún no sería capaz de aferrarse a una atmósfera. “El planeta podría tener 700 veces más carbono que la Tierra, y aún así no tendría atmósfera. Se acumularía inicialmente, pero luego disminuiría y se erosionaría”, dijo Stephen Kane, astrofísico de la UCR y coautor del estudio.
Las estrellas enanas M tienden a tener más destellos y actividad que el sol, lo que reduce aún más la probabilidad de que los planetas que las rodean puedan retener sus atmósferas.
“Es posible que la condición de este planeta sea una mala señal para planetas aún más alejados de este tipo de estrella”, dijo Hill. “Esto es algo que aprenderemos del Telescopio Espacial James Webb , que observará planetas como estos”.
Hay 5.000 estrellas en el vecindario solar de la Tierra, la mayoría de ellas enanas M. Incluso si los planetas que los orbitan pueden descartarse por completo, todavía hay aproximadamente 1,000 estrellas similares al sol que podrían ser habitables.
“Si un planeta está lo suficientemente lejos de una enana M, potencialmente podría retener una atmósfera. No podemos concluir todavía que todos los planetas rocosos alrededor de estas estrellas se reduzcan al destino de Mercurio”, dijo Hill. “Sigo siendo optimista”.
Referencia: “GJ 1252b: Una supertierra terrestre caliente sin atmósfera” por Ian JM Crossfield, Matej Malik, Michelle L. Hill, Stephen R. Kane, Bradford Foley, Alex S. Polanski, David Coria, Jonathan Brande, Yanzhe Zhang , Katherine Wienke, Laura Kreidberg, Nicolas B. Cowan, Diana Dragomir, Varoujan Gorjian, Thomas Mikal-Evans, Björn Benneke, Jessie L. Christiansen, Drake Deming y Farisa Y. Morales, 23 de septiembre de 2022, The Astrophysical Journal Letters . DOI: 10.3847/2041-8213/ac886b