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El exoplaneta LHS 1140 b puede tener hasta el 19% de su masa en agua, océano bajo hielo e indicios de atmósfera de nitrógeno detectados por el James Webb.
Según un estudio publicado en julio de 2024 en Astrophysical Journal Letters, liderado por Charles Cadieux, del Instituto Trottier de Investigación en Exoplanetas de la Universidad de Montreal, el planeta LHS 1140 b es actualmente uno de los candidatos más prometedores para la presencia de agua líquida fuera del Sistema Solar. El Telescopio Espacial James Webb registró, durante dos pasajes del planeta frente a su estrella, indicios de una atmósfera rica en nitrógeno, el mismo gas que compone alrededor del 78% de la atmósfera terrestre.
La detección aún se considera preliminar, pero representa un avance significativo en la búsqueda de mundos potencialmente habitables.
LHS 1140 b orbita una enana roja a 48,8 años luz y está ubicado en la zona habitable de la estrella
La estrella LHS 1140 está ubicada en la constelación de Cetus, a aproximadamente 48,8 años luz de la Tierra. Se trata de una enana roja con solo el 18% de la masa del Sol y alrededor del 21% de su radio.
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Su luminosidad es inferior al 0,4% de la solar, lo que reduce significativamente la intensidad de radiación emitida. La estrella tiene más de 5 mil millones de años y presenta baja actividad estelar, condición considerada favorable para la preservación de atmósferas planetarias.
El planeta LHS 1140 b orbita esta estrella cada 24,7 días y se encuentra dentro de la zona habitable, región donde las temperaturas pueden permitir la existencia de agua líquida.
Descubierto en 2017, reveló una supertierra, pero nuevos datos mostraron un planeta rico en agua
El planeta fue descubierto en abril de 2017 por un equipo liderado por Jason Dittmann, del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, utilizando el proyecto MEarth-South.
Inicialmente clasificado como una supertierra rocosa, la comprensión sobre LHS 1140 b cambió con nuevos datos recolectados en 2023. El planeta tiene aproximadamente 1,73 veces el radio de la Tierra y alrededor de 5,6 veces su masa, pero con una densidad inferior a la esperada para un cuerpo predominantemente rocoso.
Esta diferencia llevó a la conclusión de que entre el 9% y el 19% de la masa del planeta puede estar compuesta por agua, proporción cientos de veces mayor que la de la Tierra.
El planeta puede ser un “mundo oceánico” con una capa global de agua y hielo permanente
La alta fracción de agua sugiere que LHS 1140 b puede ser un llamado “mundo océano”, con una capa profunda de agua cubriendo gran parte de la superficie.
Los modelos indican que esta agua puede estar parcialmente congelada, formando una capa de hielo sobre un océano líquido debajo. Este tipo de estructura se considera plausible en planetas con alta presión atmosférica y temperaturas moderadas.
La presencia de agua en gran cantidad es uno de los factores más relevantes en la búsqueda de condiciones habitables fuera de la Tierra.
La rotación sincronizada puede crear un océano circular permanente en el lado iluminado del planeta
Debido a la proximidad con su estrella, LHS 1140 b probablemente presenta rotación sincronizada, manteniendo siempre la misma cara orientada hacia la estrella.
Esta configuración crea una división permanente entre el lado iluminado y el lado oscuro del planeta. Los modelos climáticos sugieren que el calor concentrado en la cara orientada hacia la estrella podría derretir el hielo en esta región específica, formando un océano líquido central rodeado de hielo.
Este patrón es conocido como “planeta ojo”, debido a la apariencia de un círculo líquido en el centro de una superficie congelada.
James Webb utilizó espectroscopia de transmisión para investigar la composición de la atmósfera del planeta
Para investigar la presencia de atmósfera, el Telescopio James Webb observó dos tránsitos del planeta frente a su estrella en diciembre de 2023.
La técnica utilizada fue la espectroscopia de transmisión, que analiza la luz estelar filtrada por la atmósfera del planeta durante el tránsito. Cada gas presente absorbe longitudes de onda específicas, permitiendo la identificación de su composición.
Los datos fueron recolectados con el instrumento NIRISS, especializado en observaciones en el infrarrojo cercano.
Los datos descartan una atmósfera rica en hidrógeno e indican posible presencia de nitrógeno
Los resultados publicados en 2024 descartaron con alta confianza la presencia de una atmósfera dominada por hidrógeno, característica común en mini-Neptunos.
Por otro lado, se detectaron señales compatibles con el esparcimiento de Rayleigh, fenómeno asociado a atmósferas compuestas por moléculas ligeras como el nitrógeno.
El nivel de confianza estadística fue de 2,3 sigma, considerado un indicio relevante, pero aún insuficiente para una confirmación definitiva.
La atmósfera rica en nitrógeno puede indicar condiciones estables para agua líquida
El nitrógeno desempeña un papel fundamental en la estabilidad atmosférica. En la Tierra, actúa como regulador térmico y mantiene la presión necesaria para la existencia de agua líquida.
Si se confirma en LHS 1140 b, indicaría que el planeta logró retener una atmósfera secundaria, posiblemente formada por procesos internos como la actividad geológica.
Esto representaría un avance sin precedentes en la identificación de atmósferas en planetas potencialmente habitables.
La estabilidad de la estrella LHS 1140 aumenta las posibilidades de preservación de la atmósfera del planeta
A diferencia de muchas enanas rojas jóvenes, LHS 1140 presenta baja actividad estelar, con ausencia de erupciones significativas registradas.
Esta estabilidad reduce la exposición del planeta a radiación intensa, un factor que suele destruir atmósferas en otros sistemas.
Esta característica convierte a LHS 1140 b en uno de los candidatos más prometedores en la búsqueda de ambientes habitables fuera del Sistema Solar.
Las próximas observaciones del James Webb pueden confirmar la composición atmosférica y la presencia de gases adicionales
Las próximas etapas de la investigación implican observaciones adicionales para aumentar el nivel de confianza de los datos. Los científicos buscan confirmar la presencia de nitrógeno, además de detectar otros gases como dióxido de carbono y posibles indicadores de actividad atmosférica.
Cada nueva observación contribuye a refinar los modelos y acercar la ciencia a una confirmación definitiva.
El caso de LHS 1140 b representa uno de los avances más significativos en la astrobiología reciente, pero aún sin confirmación definitiva.
En su opinión, ¿la ciencia está cerca de identificar un planeta con condiciones reales de habitabilidad o los desafíos aún son mayores de lo que parecen?
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