Webb identifica un mundo helado y potencialmente habitable en la constelación de Cetus
Datos proporcionados por el flamante telescopio espacial han revelado que este mundo, ubicado a tan solo 48 años luz, es rico en agua y tiene una composición similar a la de la Tierra.
El exoplaneta templado LHS 1140 b podría ser un mundo completamente cubierto de hielo (izquierda) como Europa, la luna de Júpiter; o un mundo helado con un océano en forma de diana y una atmósfera nublada (centro). Tiene 1.7 veces el tamaño de la Tierra (derecha) y es el exoplaneta más prometedor en una zona habitable en nuestra búsqueda de agua líquida más allá del sistema solar. Crédito: Benoit Gougeon, UdeM.
Cuando se descubrió el exoplaneta LHS 1140 b, los astrónomos plantearon la hipótesis de que podría tratarse de un mini-Neptuno —es decir, un planeta principalmente gaseoso, pero más pequeño que Neptuno—. Sin embargo, tras analizar los datos más recientes del telescopio espacial James Webb y combinarlos con datos de Spitzer, Hubble y TESS, los científicos llegaron a una conclusión diferente.
Bola de nieve
La nueva investigación, dirigida por Charles Cadieux de la Universidad de Montreal (UdeM), bajo la supervisión del profesor René Doyon, reportó nuevas estimaciones de la masa y el radio de LHS 1140 b con una precisión excepcional: 1.7 veces el tamaño de la Tierra y 5.6 veces su masa.
Esto fue posible gracias a un tiempo de observación discrecional obtenido en el Webb en diciembre pasado, durante el cual se observaron dos tránsitos del exoplaneta con el instrumento NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph), construido por Canadá.
El análisis de estas observaciones descartó en gran medida el escenario del mini-Neptuno debido a las pruebas que sugieren que LHS 1140 b es una supertierra que podría incluso tener una atmósfera rica en nitrógeno. Si este resultado se confirma, sería el primer planeta templado en mostrar signos de una atmósfera secundaria.
Las estimaciones basadas en todos los datos acumulados revelan, además, que LHS 1140 b es menos denso de lo esperado para un planeta rocoso con una composición similar a la de la Tierra, lo que sugiere que entre el 10 % y el 20 % de su masa podría estar compuesta de agua. Esto lo convierte en un candidato convincente para ser un mundo acuático, probablemente parecido a una bola de nieve o un planeta de hielo con un océano líquido circular en la zona de la superficie que siempre enfrenta a la estrella anfitriona —debido a la rotación síncrona esperada del planeta—.
Ubicación en el cielo del exoplaneta LHS 1140b, en la constelación de Cetus (o la Ballena).
«De todos los exoplanetas templados conocidos actualmente, LHS 1140 b podría ser nuestra mejor oportunidad de confirmar indirectamente la presencia de agua líquida en la superficie de un mundo extraterrestre más allá de nuestro sistema solar», afirmó Cadieux.
¿Un mundo con vida?
Aunque este es todavía un resultado preliminar, la presencia de una atmósfera rica en nitrógeno en LHS 1140 b sugiere que el planeta ha conservado una atmósfera sustancial, lo que crea condiciones propicias para la presencia de agua líquida.
Según los modelos actuales, si este exoplaneta tiene una atmósfera similar a la de la Tierra, sería una bola de nieve con un océano de unos 4.000 km de diámetro. La temperatura de la superficie en el centro de este océano extraterrestre en forma de diana podría alcanzar incluso los 20 °C.
La atmósfera potencial de LHS 1140 b y sus condiciones favorables para el agua líquida, ofrecen una oportunidad única para estudiar un mundo que podría albergar vida, dado su lugar en la zona habitable de su estrella y la probabilidad de que tenga una atmósfera capaz de retener el calor y sostener un clima estable.
Observaciones y confirmaciones futuras
Para confirmar la presencia y la composición de la atmósfera de LHS 1140 b y distinguir entre el escenario de la bola de nieve y el del planeta oceánico, se necesitan más observaciones. El equipo de investigación ha destacado la necesidad de observar más tránsitos y eclipses con el Webb, enfocándose en una señal específica que podría revelar la presencia de dióxido de carbono. Esta característica es crucial para comprender la composición de la atmósfera y detectar posibles gases de efecto invernadero que podrían indicar condiciones de habitabilidad en este exoplaneta.
«La detección de una atmósfera similar a la de la Tierra en un planeta templado lleva al límite las capacidades del telescopio James Webb. Es factible; solo necesitamos mucho tiempo de observación», declaró el profesor Doyon. «El indicio actual de una atmósfera rica en nitrógeno debe ser confirmado por otros datos. Necesitaremos al menos un año adicional de observaciones para confirmar que LHS 1140 b tiene una atmósfera y probablemente dos o tres años más para detectar el dióxido de carbono».
Esto se debe a que la visibilidad de LHS 1140 b con el Webb es limitada y porque solo son posibles un máximo de ocho periodos de observación al año. Pero si se puede establecer la presencia de una atmósfera y, de manera indirecta, de agua líquida en su superficie, ¡valdrá la pena dedicar tiempo de observación a LHS 1140 b en el futuro!
El estudio de la Universidad de Montreal está disponible en el servidor de preimpresión arXiv y pronto se publicará en The Astrophysical Journal Letters.
