El 6 de octubre de 1995, los astrónomos suizos Michel Mayor y Didier Queloz anunciaron al mundo el descubrimiento de 51 Pegasi b, el primer planeta confirmado fuera del sistema solar. Han pasado 30 años desde entonces. Se abre el mundo de la quema de gas … La puerta a una nueva era de exploración espacial. Hoy, treinta años después, el número de exoplanetas confirmados ha superado los 6.000. El hecho de que los científicos hayan podido clasificarlos y dividirlos en varias categorías claras es suficiente. Estos incluyen los “Júpiter calientes”, que son gigantes gaseosos que casi tocan a su estrella madre; o “supertierras”, mundos rocosos incluso más grandes que el nuestro; o “planetas diminutos”, planetas de gas y hielo más pequeños que Neptuno; o mundos oceánicos cubiertos de agua líquida o hielo espeso.
Ahora, justo cuando pensábamos que teníamos el “catálogo de planetas” bajo control, un nuevo descubrimiento ha obligado a los astrofísicos a crear una categoría completamente nueva.
Los hallazgos, liderados por la Universidad de Oxford y publicados recientemente en Nature Astronomy, revelan la existencia de un tipo de planeta nunca antes visto: un mundo fundido con grandes cantidades de azufre almacenado en las profundidades de un océano de magma permanente.
un mundo que no encaja
Conocido como L 98-59 d, se encuentra a unos 35 años luz de la Tierra, una distancia astronómicamente equivalente a la de nuestro vecino galáctico. Observado por primera vez en 2019, este mundo es el tercer planeta descubierto hasta ahora alrededor de una pequeña estrella enana roja, aproximadamente 1,6 veces el tamaño de nuestra Tierra.
Sin embargo, datos recientes recopilados por el telescopio espacial James Webb y varios observatorios terrestres indican algo extremadamente inusual: el planeta tiene una densidad extremadamente baja para su tamaño y, además, su atmósfera contiene grandes cantidades de sulfuro de hidrógeno, un gas que huele a huevos podridos y que se ha encontrado en otros planetas, incluso en nuestro vecino Urano.
El sulfuro de hidrógeno detectado por el telescopio James Webb, un gas que inevitablemente asociamos con el hedor de los huevos podridos en la Tierra, encierra la clave para comprender su supervivencia atmosférica.
Hasta ahora, cualquier astrónomo habría colocado a L 98-59 d en una de las dos “cajas” habituales: una “enana gaseosa” rocosa con una atmósfera de hidrógeno; O en un mundo rico en agua, hecho de hielo y océanos profundos. Pero este es un “animal” diferente que no encaja en ninguna de las descripciones. De hecho, es el primer miembro conocido de una clase completamente nueva de planetas, que contienen moléculas pesadas de azufre sostenidas por un interior fundido en llamas.
Océano de magma y “botellas de gas”
Para profundizar en ello, un equipo de investigadores de las Universidades de Oxford, Groningen, Leeds y ETH Zurich utilizó simulaciones informáticas de última generación para reconstruir la historia de la Tierra desde poco después de su violento nacimiento hasta la actualidad, abarcando casi 5 mil millones de años. Luego, al conectar lo que “ve” el telescopio James Webb con modelos físicos detallados del interior del planeta, los investigadores pudieron descubrir qué estaba sucediendo exactamente debajo de las densas nubes de su atmósfera.
Los resultados muestran que el manto de L 98-59 d estaba compuesto por silicatos fundidos, muy similares a las lavas de los volcanes terrestres, pero formaban un océano de magma global que se extendía miles de kilómetros tierra adentro. Además, el océano está lleno de moléculas de azufre.
Es similar a una botella de refresco, donde el agua es el océano de magma y las burbujas son azufre. Así como el agua retiene un gas y lo libera poco a poco en forma de burbujas, en escalas de tiempo geológicas, el interior de la Tierra almacena grandes cantidades de azufre. Esta es la clave para su supervivencia.
El ambiente continúa
Normalmente, un planeta tan cerca de su estrella perdería rápidamente su atmósfera, arrastrado por la intensa radiación de rayos X de la enana roja. Sin embargo, el océano de magma es como un enorme depósito. Durante miles de millones de años, los continuos intercambios químicos entre el interior fundido y la atmósfera repusieron gases como el sulfuro de hidrógeno, manteniendo atmósferas espesas y ricas en hidrógeno que, de otro modo, se perderían para siempre en el frío vacío del espacio.
Harrison Nicholls, autor principal del estudio del Departamento de Física de la Universidad de Oxford, dijo: “Este descubrimiento sugiere que las categorías utilizadas actualmente por los astrónomos para describir los asteroides pueden ser demasiado simplistas. Aunque es poco probable que este planeta fundido albergue vida, refleja la enorme diversidad de mundos que existen más allá del sistema solar. Así que podemos preguntarnos: ¿qué otros tipos de planetas están esperando ser descubiertos?”
Declarar una “revolución”
Sin embargo, este descubrimiento no surgió de la nada. Durante años, los astrofísicos han estado buscando rastros de procesos químicos complejos en otros planetas. En 2024, sin ninguna otra acción, el propio telescopio James Webb confirmó la presencia de dióxido de azufre en la atmósfera del exoplaneta WASP-39b. El estudio muestra que la luz ultravioleta de la estrella anfitriona puede desencadenar reacciones químicas en la atmósfera de su planeta, un proceso llamado fotoquímica.
Ahora, nuevos modelos aplicados a L 98-59 d confirman que allí ocurre exactamente lo mismo: el dióxido de azufre detectado en la parte superior de su atmósfera se produce cuando la luz ultravioleta de la estrella roja desencadena una reacción fotoquímica. La diferencia fundamental es que, a diferencia del gigante gaseoso WASP-39b, L 98-59 d tiene un océano de magma físico debajo que amortigua y regula estos gases volátiles.
Según las simulaciones del equipo, L 98-59 d probablemente se formó a partir de grandes cantidades de material volátil y debió parecerse más a un planeta subneptuniano cuando era joven. Pero a lo largo de miles de millones de años, se contrajo y perdió parte de su atmósfera original al enfriarse.
El manto del exoplaneta probablemente esté formado por silicatos fundidos: un océano global de magma en ebullición que se extiende miles de kilómetros de profundidad en su interior.
“Es emocionante”, explica el coautor del estudio Raymond Pierre Humbert, que podemos utilizar modelos informáticos para descubrir los interiores ocultos de planetas que nunca visitaremos. Aunque los astrónomos sólo pueden medir el tamaño, la masa y la composición atmosférica de los planetas a distancia, este estudio muestra que puede ser posible reconstruir el pasado lejano de estos mundos alienígenas y descubrir tipos de planetas que no se encuentran en nuestro sistema solar.
No hay duda de que la investigación de exoplanetas está en su época dorada. Además de la gran cantidad de datos proporcionados diariamente por James Webb, pronto se añadirán datos de las futuras misiones Ariel y PLATO de la ESA. Los autores del estudio ya planean aplicar sus simulaciones a mediciones futuras, respaldadas por inteligencia artificial y métodos de aprendizaje automático, para mapear la verdadera diversidad del universo.
El coautor Richard Chatterjee, de las Universidades de Leeds y Oxford, concluyó: “Nuestro modelo informático simuló varios procesos planetarios, lo que nos permite retroceder en el tiempo para comprender cómo evolucionó este inusual exoplaneta rocoso. El gas de sulfuro de hidrógeno, responsable del olor a huevos podridos, parece desempeñar un papel dominante aquí. Pero, como siempre, se necesitan más observaciones para comprender este mundo y otros similares. Estudios futuros pueden mostrar que los planetas malolientes son inesperadamente comunes”.
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