Astrónomos del MIT, Universidad Harvard, y en otros lugares han buscado un rocoso, Exoplaneta del tamaño de la Tierra en busca de signos de atmósfera, y no encontró ninguno.

Previamente se han detectado atmósferas en planetas mucho más grandes que el nuestro, incluyendo varios Júpiter calientes y sub-Neptunes, todos los cuales están hechos principalmente de hielo y gas. Pero esta es la primera vez que los científicos han podido determinar si un tamaño de la Tierra, El planeta terrestre fuera de nuestro sistema solar tiene atmósfera.

El planeta en cuestión LHS 3844b, fue descubierto en 2018 por el satélite de estudio de exoplanetas en tránsito de la NASA, TESS, y se midió que era aproximadamente 1,3 veces más grande que la Tierra. El planeta gira alrededor de su estrella en solo 11 horas, lo que lo convierte en uno de los exoplanetas en órbita más rápidos conocidos. La estrella en sí es una pequeña Genial enana M que reside a solo 49 años luz de la Tierra.

En un artículo publicado hoy en Naturaleza , el equipo informa que es probable que LHS 3844b no tenga un espesor, Atmósfera similar a Venus ni una delgada, Atmósfera similar a la de la Tierra. En lugar de, el planeta es probablemente más similar a Mercurio:una ampolla, Roca desnuda. Si alguna vez existió una atmósfera, los investigadores dicen que la radiación de la estrella probablemente la destruyó temprano en la formación del planeta.

"Básicamente, encontramos un planeta caliente sin gases a su alrededor, "dice el coautor Daniel Koll, un postdoctorado en el Departamento de Tierra del MIT, Atmosférico, y Ciencias Planetarias. "Esta es la primera vez que sabemos algo en detalle sobre la atmósfera de un planeta alrededor de estas enanas M, cuáles son el tipo de estrella más común, haciendo de LHS 3844b el tipo más común de planeta rocoso en la galaxia ".

¿Podría alguna forma de vida arreglárselas para afianzarse en un páramo tan árido? Koll y sus colegas dicen que es extremadamente improbable, ya que la falta de atmósfera cocinaría instantáneamente cualquier organismo en la superficie del planeta. Pero eso no significa que otros exoplanetas terrestres estén igualmente sin cobertura.

"Nunca pensamos que este planeta en particular sería acogedor para la vida, "dice la autora principal Laura Kreidberg, investigador del Centro de Astrofísica de Harvard. "Es más una cuestión de si toda esta categoría de planetas alrededor de estrellas más pequeñas tiene atmósferas o no. Y nuestra técnica es una forma sólida de evaluar si una atmósfera está presente o no".

Caras expuestas

En 2018, LHS 3844b estuvo entre la primera cosecha de mundos extrasolares confirmados por TESS, un satélite desarrollado por el MIT que monitorea miles de los más cercanos, estrellas más brillantes, para los tránsitos:caídas periódicas de la luz de las estrellas que podrían indicar un planeta en órbita frente a la estrella, bloqueando momentáneamente su luz.

Kreidberg y su equipo señalaron LHS 3844b como un laboratorio ideal, como su estrella es brillante y cercana, y, por tanto, una fuente con la que los científicos podrían estudiar el planeta en detalle. Como LHS 3844b está extremadamente cerca de su estrella, y por lo tanto increíblemente caliente, Kreidberg y Koll razonaron que debería emitir suficiente calor para revelar pistas sobre si alberga una atmósfera.

LHS 3844b es un planeta bloqueado por mareas, lo que significa que tiene un lado de día y un lado de noche permanentes para su estrella, así como la luna siempre muestra la misma cara a la Tierra. Si existe una atmósfera, circularía calor por todo el planeta, y el calor emitido tanto por el lado diurno como por el nocturno sería aproximadamente el mismo. En ausencia de una atmósfera, el lado diurno sería considerablemente más caluroso que el lado nocturno.

Mientras el planeta orbita alrededor de su estrella, un observador puede ver varias caras de ese planeta. Cuando sale de detrás de su estrella, el lado diurno del planeta está expuesto. Luego, mientras gira frente a la estrella, el planeta gira para mostrar su lado nocturno, antes de volver para exponer su lado diurno antes de cruzar de nuevo detrás de la estrella.

Los investigadores calcularon que si pudieran medir el calor emitido por las diversas caras del planeta durante su órbita, podrían determinar la diferencia de temperatura entre el lado del día y el lado de la noche, y ultimamente, si el planeta tiene atmósfera.

Para probar esta idea, el equipo utilizó el telescopio espacial Spitzer de la NASA, un instrumento que mide la radiación infrarroja, o calor, y apuntó el telescopio a LHS 3844b durante 100 horas, capturando unas 10 órbitas del planeta en total. Midieron el calor emitido por las distintas caras del planeta a lo largo de cada órbita.

"Esto se ha hecho mucho para planetas más cercanos en tamaño a Júpiter, pero esta es la primera vez que se ha realizado esta medición para un planeta terrestre alrededor de una estrella enana M, "Dice Koll.

"En algún lugar allá afuera"

De sus medidas, los investigadores calcularon que el lado diurno es un caluroso 1, 000 kelvin, o alrededor de 1, 340 grados Fahrenheit, mientras que el lado nocturno cae en picado hasta 0 K, o -460 F. La drástica diferencia de temperatura indica que el planeta no tiene un espesor, Atmósfera similar a Venus que distribuiría el calor de manera uniforme por todo el planeta.

El equipo simuló varios escenarios que involucraban atmósferas más delgadas de diferentes composiciones, pero encontraron que ninguno producía una distribución de calor que coincidiera con sus observaciones, lo que indica que el planeta tampoco alberga una delgada, Atmósfera similar a la de la Tierra.

Hubo un escenario en el que una atmósfera extremadamente delgada, similar al de Marte, podría producir la drástica diferencia de calor del planeta. Sin embargo, el equipo descubrió que era poco probable que una atmósfera tan delgada pudiera permanecer estable, ya que la radiación de la estrella destruiría rápidamente cualquier rastro de gas que rodea al planeta.

Los investigadores han concluido que LHS 3844b es esencialmente un supercaliente, Roca desnuda. Pero, ¿qué tipo de roca podría ser? En un último paso el equipo buscó identificar su composición midiendo la reflectividad de la superficie del planeta. Como sabemos en la Tierra, diferentes minerales reflejan la luz en varios grados:basalto, que es negro, lava solidificada, refleja muy poca luz, mientras que las rocas de colores más claros como el granito, que contiene minerales como el cuarzo, tienen una mayor reflectividad. El equipo midió la relación entre el brillo de la estrella y el del planeta para calcular la reflectividad del planeta.

"Podemos ver que una superficie similar al granito está descartada por nuestros datos, mientras que un material oscuro como un campo de lava en Hawái, o la yegua lunar, o como la superficie de Mercurio, es consistente con nuestras observaciones, "Dice Kreidberg.

Si bien el grupo concluyó que hay una ausencia de atmósfera y, por lo tanto, life — en LHS 3844b, dicen que este puede no ser el caso de exoplanetas terrestres similares que orbitan enanas M frías. Esperan aplicar su técnica a otros exoplanetas rocosos, incluidos los que están más alejados de sus estrellas y tienen más posibilidades de retener una atmósfera.

"Las atmósferas ayudan a proteger la vida y la protegen de la radiación ultravioleta, ", Dice Kreidberg." Me encantaría detectar una atmósfera en un planeta, incluso si hace demasiado calor o demasiado frío, porque eso nos diría, sí, algunos exoplanetas terrestres pueden tener atmósferas, y probablemente en algún lugar por ahí, habrá uno que tenga la temperatura adecuada, que ha podido retener agua líquida ".