GJ 1252 b, una “súper Tierra” rocosa descubierta en 2020, se ha examinado más de cerca y los astrónomos han descubierto que el exoplaneta podría contar con una mínima atmósfera o carecer de ella.
El planeta, que orbita una estrella de tipo M, es “el exoplaneta más pequeño hasta ahora para el que tenemos restricciones tan estrictas en su atmósfera”, dijo el autor principal Ian Crossfield, astrónomo y profesor asistente en la Universidad de Kansas.
A menudo los astrónomos descubren y estudian exoplanetas mediante la observación de la caída de luz detectada en una estrella provocada por los planetas cuando pasan frente a ellas, una técnica conocida como el “método de tránsito”. GJ 1252 b, un exoplaneta a unos 65 años luz de distancia con un radio 1,18 veces mayor que la Tierra, fue descubierto con este método por el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA, en 2020. Los astrónomos de este nuevo estudio observaron el exoplaneta con el Spitzer Space Telescope antes de que se retirara y pudieron observar más de cerca el planeta y su atmósfera.
Con Spitzer, el equipo detectó un eclipse secundario, que ocurre cuando un planeta pasa detrás de una estrella y la luz del planeta, que proviene de su propia radiación infrarroja (o calor), así como la luz reflejada por la estrella, se bloquea.
Los astrónomos que buscan signos de vida en el cosmos se centran en una serie de detalles diferentes de los exoplanetas. Muchos de estos detalles sirven para comparar el exoplaneta y la Tierra, ya que la Tierra sigue siendo el único planeta donde hemos confirmado la presencia de vida.
GJ 1252 b no es mucho más grande que la Tierra, pero es mucho más caliente ya que está más cerca de su estrella y, como han descubierto los astrónomos en este estudio, carece de atmósfera.
“Estamos empezando a aprender con qué frecuencia y en qué circunstancias los planetas rocosos pueden mantener sus atmósferas”, dijo la astrónoma y coautora del estudio Laura Kreidberg, directora de Física Atmosférica de Exoplanetas (Departamento APEx del Instituto Max Planck). “Esta medida indica que para los planetas más calientes, es poco probable que las atmósferas densas sobrevivan típicamente”.
Para determinar cómo podría ser la atmósfera del exoplaneta (si existe), los astrónomos midieron la radiación infrarroja de GJ 1252 b cuando su luz se oscureció durante un eclipse secundario. Estas observaciones revelaron la abrasadora temperatura del lado diurno del planeta, que se estima que alcanza los 1.228 grados Celsius. De hecho, GJ 1252 b está tan caliente que el oro, la plata y el cobre se derretirían en el planeta.
Las temperaturas esperadas del exoplaneta, en comparación con los modelos atmosféricos, sugieren que probablemente tenga una presión en la superficie de menos de 10 bar (como referencia, la presión en la superficie de la Tierra es de aproximadamente 1 bar). Para ser estable a largo tiempo, es posible que este exoplaneta tenga una atmósfera con una densidad como la de la Tierra, una atmósfera hasta 10 veces más densa que la de la Tierra, o incluso ninguna atmósfera.
Teniendo en cuenta sus extremas temperaturas y su baja presión en la superficie, los astrónomos de este equipo han predicho que GJ 1252 b probablemente no tenga atmósfera. Este es actualmente el exoplaneta más pequeño del que los científicos tienen una idea tan clara de su atmósfera.
GJ 1252b se detectó por primera vez con TESS y luego se investigó más a fondo con Spitzer antes de que la misión del telescopio terminara en 2020. Con el Telescopio Espacial James Webb (JWST), el equipo podrá dirimir aún más las características de la atmósfera de este planeta, una posibilidad apasionante.
“En ese momento, Spitzer era la única instalación en el universo conocido que podía realizar este tipo de mediciones. Ahora, Spitzer se ha apagado, pero JWST está ahí y en estas longitudes de onda es mucho más sensible que Spitzer. Por ello, lo que hicimos con dificultad con Spitzer ahora podemos comenzar a hacerlo fácilmente y para un mayor número de planetas rocosos con JWST”, dijo Crossfield.
“Las observaciones del JWST en el infrarrojo tienen el potencial de revelar las propiedades de la superficie de planetas rocosos y calientes como este. Los diferentes tipos de roca tienen diferentes firmas espectrales, por lo que podremos aprender de qué tipo de roca está hecho GJ 1252b”, agregó Kreidberg.
Estudiar más GJ 1252 b con JWST plantea una posibilidad emocionante para los científicos, ya que sería interesante confirmar la presencia de una atmósfera en un exoplaneta tan pequeño y caliente, así como también sería fascinante explorar la composición de un planeta como este sin atmósfera.
Un equipo de la Universidad de Kansas, dirigido por Crossfield, dirigió este estudio que descubrió nuevos y extraños detalles sobre la atmósfera de GJ 1252b. Además, participaron en este artículo investigadores de la Universidad de California, Riverside, el Jet Propulsion Laboratory de la NASA, el Exoplanet Science Institute de Caltech/IPAC-NASA, la Universidad de Maryland, el Laboratorio de la Tierra y los Planetas de la Institución Carnegie para la Ciencia, el Instituto Max Planck, la Universidad McGill, Universidad de Nuevo México, Albuquerque, y el Instituto de Investigación de Exoplanetas de la Universidad de Montreal. El estudio se ha publicado en Astrophysical Journal Letters.
Edición: R. Castro.