Exoplaneta de naturaleza controvertida.

Con lava o sin ella, 55 Cancri e es un exoplaneta candidato a tener atmósfera.

Imagen de autor de Cancri 55e.

Dos veces más grande que la Tierra, se creía que la súper Tierra 55 Cancri e tenía flujos de lava en su superficie. El planeta está tan cerca de su estrella, el mismo lado del planeta siempre se enfrenta a la estrella, de modo que el planeta tiene lados diurnos y nocturnos permanentes. Basado en un estudio de 2016 utilizando datos del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA, los científicos especulaban que la lava fluiría libremente en los lagos del lado iluminado por las estrellas y se endurecería ante la oscuridad perpetua. La lava en el lado diurno reflejaría la radiación de la estrella, lo que contribuiría a la temperatura general observada del planeta.

Ahora, un análisis más profundo de los mismos datos de Spitzer encuentra que este planeta probablemente tenga una atmósfera cuyos ingredientes podrían ser similares a los de la atmósfera de la Tierra, pero más gruesos. Los lagos de lava directamente expuestos al espacio sin una atmósfera crearían puntos calientes locales de altas temperaturas, por lo que no son la mejor explicación para las observaciones de Spitzer, dijeron los científicos.

"Si hay lava en este planeta, necesitaría cubrir toda la superficie", dijo Renyu Hu, astrónomo del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, y coautor de un estudio publicado en The Astronomical Journal. "Pero la espesa atmósfera escondería la lava".

Utilizando un modelo mejorado de cómo la energía fluiría por todo el planeta e irradiaría al espacio, los investigadores encuentran que el lado nocturno del planeta no es tan bueno como se pensaba anteriormente. El lado "frío" sigue siendo bastante tosco para los estándares terrenales, con un promedio de 2.400 a 2.,600 grados Fahrenheit (1.300 a 1.400 grados centígrados), y el lado caliente tiene un promedio de 4.200 grados Fahrenheit (2.300 grados centígrados). La diferencia entre los lados frío y caliente tendría que ser más extrema si no hubiera atmósfera.

"Los científicos han estado debatiendo si este planeta tiene una atmósfera como la Tierra y Venus, o simplemente un núcleo rocoso y sin atmósfera, como Mercurio. El caso de una atmósfera ahora es más fuerte que nunca", dijo Hu.

El observatorio Spitzer.

Los investigadores dicen que la atmósfera de este misterioso planeta podría contener nitrógeno, agua e incluso oxígeno, moléculas que también se encuentran en nuestra atmósfera, pero con temperaturas mucho más altas. La densidad del planeta también es similar a la Tierra, lo que sugiere que también es rocoso. Sin embargo, el intenso calor de la estrella anfitriona sería demasiado grande para mantener la vida y no podría mantener el agua líquida.

Hu desarrolló un método para estudiar las atmósferas y superficies de exoplanetas que anteriormente solo lo había aplicado a planetas gaseosos gigantes y ardientes llamados Júpiter calientes. Isabel Angelo, primera autora del estudio y estudiante de último año de la Universidad de California, Berkeley, trabajó en el estudio como parte de su pasantía en JPL y adaptó el modelo de Hu a 55 Cancri e.

En un seminario, se escuchó acerca de 55 Cancri e como un planeta potencialmente rico en carbono, tan alto en temperatura y presión que su interior podría contener una gran cantidad de diamantes.

"Es un exoplaneta cuya naturaleza es bastante controvertida, lo cual me pareció emocionante", dijo Angelo.

Spitzer observó 55 Cancri e entre el 15 de junio y el 15 de julio de 2013, utilizando una cámara especialmente diseñada para ver la luz infrarroja, que es invisible para los ojos humanos. La luz infrarroja es un indicador de la energía térmica. Al comparar los cambios en el brillo que Spitzer observó con los modelos de flujo de energía, los investigadores se dieron cuenta de que una atmósfera con materiales volátiles podría explicar mejor las temperaturas.

Hay muchas preguntas abiertas sobre 55 Cancri e, especialmente: ¿Por qué no se ha eliminado la atmósfera del planeta, dado el entorno de radiación peligrosa de la estrella?

"Comprender este planeta nos ayudará a responder preguntas más amplias sobre la evolución de los planetas rocosos", dijo Hu.

El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Pasadena, California, gestiona la misión del Telescopio Espacial Spitzer para la Dirección de Misión Científica de la NASA, Washington. Las operaciones científicas se llevan a cabo en el Centro de Ciencias Spitzer en Caltech en Pasadena. Las operaciones de la nave espacial se basan en Lockheed Martin Space Systems Company, Littleton, Colorado. Los datos se archivan en el Infrared Science Archive ubicado en IPAC en Caltech. Caltech maneja el JPL para la NASA.

Crédito de las imágenes: 

NASA/JPL-Caltech

Publicado en Spitzer el 17 de noviembre del 2.017.