El Telescopio James Webb Revela una Atmósfera Densa en la Exoplaneta Rocosa Ultracaliente TOI-561 b

El Telescopio Espacial James Webb (JWST) ha proporcionado la evidencia más contundente hasta la fecha sobre la existencia de una atmósfera sustancial alrededor de la exoplaneta rocosa TOI-561 b. Este hallazgo desafía las nociones preconcebidas que sugerían que los cuerpos planetarios pequeños, al orbitar tan cerca de sus estrellas anfitrionas, serían incapaces de retener envolturas gaseosas debido a la intensa radiación estelar.

TOI-561 b, catalogada como una supertierra ultracaliente, fue detectada por primera vez en el año 2020. Se estima que es uno de los planetas más antiguos conocidos, con una formación que data de hace aproximadamente 10 mil millones de años. Este mundo posee un radio cercano a 1,4 veces el de la Tierra y completa una órbita alrededor de su estrella en menos de 11 horas. Esta característica lo sitúa en la rara categoría de exoplanetas con período de órbita ultracorto (USP).

Su estrella anfitriona es una enana naranja, con una edad estimada de dos a tres veces la del Sol. La proximidad orbital es tan extrema que el planeta está en acoplamiento de marea, lo que significa que una de sus caras apunta perpetuamente hacia su astro. Este entorno genera condiciones extremas en la superficie.

El equipo de investigación, liderado por Johanna Teske del Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra del Instituto Carnegie, empleó el espectrógrafo NIRSpec del JWST. El objetivo era medir la temperatura de la cara diurna del planeta analizando su brillo en el infrarrojo cercano. Si TOI-561 b fuera simplemente una roca desnuda, su temperatura diurna debería rondar los 2700 °C (4900 °F). No obstante, las mediciones realizadas en mayo de 2024 revelaron una temperatura significativamente menor: apenas 1800 °C (3200 °F).

Esta diferencia térmica inesperadamente reducida se explica de manera más plausible por la presencia de una envoltura gaseosa considerable, rica en volátiles, que facilita la redistribución del calor por todo el planeta. Este mecanismo de enfriamiento es clave para entender su termodinámica superficial.

El coautor Tim Lichtenberg, de la Universidad de Groningen, sugirió que el planeta se asemeja a una especie de «bola de lava húmeda», conteniendo más sustancias volátiles que nuestro propio planeta. Esta peculiaridad, manifestada en su densidad anómalamente baja, no puede atribuirse únicamente a su composición interna, como un núcleo pequeño de hierro y un manto compuesto por silicatos menos densos. La estrella TOI-561 es pobre en metales, lo que implica que el planeta se formó en un entorno químico distinto al de los mundos de nuestro Sistema Solar. Los científicos consideran que esta composición podría ser representativa de los planetas que se gestaron cuando el Universo era considerablemente más joven.

Según la Dra. Anjali Piette, de la Universidad de Birmingham, la existencia de una atmósfera es fundamental para justificar todas las observaciones, ya que vientos potentes podrían estar transportando el calor hacia la región nocturna. Los investigadores postulan un equilibrio dinámico entre un océano de magma y la atmósfera, donde los gases se liberan y son reabsorbidos continuamente.

Los investigadores planean dedicar más de 37 horas de tiempo de observación del JWST para mapear la circulación del calor y refinar la caracterización de la atmósfera. Los hallazgos de este estudio ya han sido publicados en la prestigiosa revista The Astrophysical Journal Letters. Nicole Wallack, también coautora del trabajo, afirmó que este descubrimiento «revierte lo que creíamos saber sobre los planetas con períodos de órbita ultracortos».