¿Vida más allá de la Tierra? El Telescopio Espacial Webb investiga un sorprendente planeta de hielo cercano.

El exoplaneta templado LHS 1140 b puede ser un mundo completamente cubierto de hielo (izquierda) similar a la luna Europa de Júpiter o puede ser un mundo de hielo con un océano subestelar líquido y una atmósfera nublada (centro). LHS 1140 b tiene 1,7 veces el tamaño de nuestro planeta Tierra (derecha) y es el exoplaneta de zona habitable más prometedor encontrado hasta ahora en la búsqueda de agua líquida más allá del Sistema Solar. Crédito: Benoit Gougeon, Université de Montréal

Los investigadores utilizaron datos de múltiples telescopios espaciales, incluido el Telescopio Espacial James Webb (JWST), para estudiar el exoplaneta LHS 1140 b, ubicado a 48 años luz de distancia en la constelación de Cetus. Este exoplaneta, que orbita una estrella enana roja, está en la zona habitable y muestra signos de potencialmente tener una atmósfera rica en nitrógeno y una composición rica en agua, que podría incluir un océano de agua líquida. Esto convierte a LHS 1140 b en uno de los candidatos más prometedores para futuros estudios de habitabilidad.

Los científicos han identificado un exoplaneta templado como una prometedora super-Tierra de hielo o agua. Liderado por la Université de Montréal, el equipo de investigación incluye a un astrónomo de la Universidad de Michigan.

Los hallazgos muestran que el exoplaneta de zona habitable, LHS 1140 b, probablemente no sea un mini-Neptuno, un pequeño gigante gaseoso enano compuesto principalmente de gas, con una gruesa atmósfera rica en hidrógeno. El planeta, ubicado a unos 48 años luz de distancia en la constelación de Cetus, se presenta como uno de los candidatos más prometedores de exoplanetas de zona habitable conocidos, que potencialmente albergan una atmósfera e incluso un océano de agua líquida.

Los datos del Telescopio Espacial James Webb se recopilaron en diciembre de 2023 y se agregaron a datos anteriores de otros telescopios espaciales Spitzer, Hubble y TESS para solidificar este resultado, aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal Letters esta semana.

“Esta es la primera vez que hemos visto una pista de una atmósfera en un exoplaneta rocoso o rico en hielo de zona habitable. Detectar atmósferas en mundos rocosos pequeños es un objetivo importante del JWST, pero estas señales son mucho más difíciles de ver que para las atmósferas de planetas gigantes”, dijo Ryan MacDonald, becario Sagan de la NASA en el Departamento de Astronomía de U-M que fue clave en el análisis de la atmósfera de LHS 1140 b. “LHS 1140 b es uno de los mejores exoplanetas pequeños en la zona habitable capaz de soportar una atmósfera gruesa, y quizás acabamos de encontrar evidencia de aire en este mundo.”

Lanzado en 2021, el Telescopio Espacial James Webb es el próximo gran observatorio científico espacial después de Hubble, diseñado para responder preguntas pendientes sobre el Universo y hacer descubrimientos revolucionarios en todos los campos de la astronomía. Sus capacidades infrarrojas le permiten estudiar las atmósferas de planetas distantes en detalle, identificando elementos como vapor de agua, metano y posibles biofirmas. Crédito: ESA/ATG medialab

LHS 1140 b, un exoplaneta en órbita alrededor de una estrella enana roja de baja masa que es aproximadamente una quinta parte del tamaño del sol, ha cautivado a los científicos debido a que es uno de los exoplanetas más cercanos al sistema solar que se encuentra dentro de la zona habitable de su estrella. Los exoplanetas encontrados en esta “Zona de Oroilocks” tienen temperaturas que permitirían que el agua existiera en ellos en forma líquida, un elemento crucial para la vida tal como la conocemos en la Tierra.

Una de las preguntas críticas sobre LHS 1140 b era si se trata de un exoplaneta tipo mini-Neptuno o de una super-Tierra, un planeta rocoso o rico en agua más grande que la Tierra.

“De entre todos los exoplanetas temperados conocidos actualmente, LHS 1140 b bien podría ser nuestra mejor apuesta para confirmar indirectamente algún día la existencia de agua líquida en la superficie de un mundo ajeno a nuestro sistema solar,” dijo Charles Cadieux, autor principal del artículo científico y estudiante de doctorado en la Université de Montréal. “Esto sería un hito importante en la búsqueda de exoplanetas potencialmente habitables.”

Análisis de las observaciones del equipo excluyó firmemente el escenario del mini-Neptuno, con evidencia que sugiere que el exoplaneta LHS 1140 b es una super-Tierra que incluso podría tener una atmósfera rica en nitrógeno como la de la Tierra. Sin embargo, el equipo advierte que serán necesarias observaciones adicionales con el JWST para confirmar la firma del gas nitrógeno.

Las estimaciones basadas en todos los datos acumulados revelan que LHS 1140 b es menos denso de lo esperado para un planeta rocoso con una composición similar a la de la Tierra, sugiriendo que entre el 10 y el 20% de su masa puede estar compuesta de agua. Este descubrimiento sugiere que LHS 1140 b es un candidato atractivo de un mundo acuático, probablemente parecido a un planeta de nieve o de hielo con un océano líquido potencial en el punto subestelar, o la zona de la superficie del planeta que siempre estaría frente a la estrella anfitriona del sistema debido a la rotación sincrónica del planeta (muy similar a la luna de la Tierra).