El telescopio espacial James Webb (JWST), operado por la NASA, la ESA y la Agencia Espacial Canadiense (CSA), ha proporcionado la evidencia más sólida hasta la fecha de la existencia de una atmósfera en un exoplaneta rocoso. Se trata de TOI-561 b, una supertierra ultracaliente que orbita extremadamente cerca de su estrella, con una superficie cubierta por un océano global de magma y envuelta en una gruesa capa de gases.
Este hallazgo, publicado en la revista The Astrophysical Journal Letters, desafía las teorías establecidas sobre la evolución planetaria, ya que se creía que planetas rocosos pequeños y tan próximos a sus estrellas perdían cualquier atmósfera debido a la intensa radiación estelar a lo largo de miles de millones de años.TOI-561 b tiene un radio aproximadamente 1,4 veces mayor que el de la Tierra y completa una órbita en menos de 11 horas, perteneciendo a la rara categoría de exoplanetas de período ultracorto. Su estrella anfitriona, similar en tamaño al Sol pero dos veces más antigua (unos 10.000 millones de años) y pobre en metales, se encuentra a unos 280 años luz de distancia en la constelación de Sextans.
Lo que hace único a este planeta es su densidad inusualmente baja, menor de lo esperado para una composición similar a la terrestre. «Lo que realmente distingue a este planeta es su densidad anómalamente baja», explica Johanna Teske, investigadora del Laboratorio de Ciencias de la Tierra y los Planetas de Carnegie Science y autora principal del estudio. «Es menos denso de lo que esperarías si tuviera una composición similar a la de la Tierra».
El equipo utilizó el instrumento NIRSpec del JWST para medir la temperatura del lado diurno del planeta durante eclipses secundarios en mayo de 2024. Sin atmósfera, se esperaba una temperatura cercana a los 2.700ºC, pero las observaciones revelaron unos 1.800ºC, mucho más fresca de lo previsto. Esta discrepancia solo se explica con una atmósfera espesa que redistribuye el calor hacia el lado nocturno.
Los investigadores descartaron otras hipótesis, como un océano de magma que circule calor por sí solo o una fina capa de vapor de roca, ya que no bastarían para el enfriamiento observado.
«Creemos que hay un equilibrio entre el océano de magma y la atmósfera. Mientras los gases escapan del planeta para alimentar la atmósfera, el océano de magma los absorbe de nuevo hacia el interior», detalla Tim Lichtenberg, coautor del estudio de la Universidad de Groningen (Países Bajos). «Este planeta debe ser mucho más rico en volátiles que la Tierra. Es realmente como una bola de lava húmeda».
TOI-561 b orbita en el «disco grueso» de la Vía Láctea, una región con estrellas antiguas y pobres en hierro, lo que sugiere que se formó en un entorno químico muy diferente al de nuestro sistema solar. Podría representar cómo eran los planetas rocosos en las etapas tempranas del universo.
Aunque este mundo infernal está lejos de ser habitable, el descubrimiento abre nuevas preguntas sobre cómo los planetas retienen atmósferas en condiciones extremas y podría ayudar a entender la evolución de mundos como la Tierra, Venus o Marte en sus fases iniciales con océanos de magma.
El equipo continúa analizando los datos completos del JWST para mapear la temperatura global y determinar la composición exacta de la atmósfera. «Este nuevo conjunto de datos abre más preguntas de las que responde», concluye Teske.