La detección de helio demuestra que el exoplaneta rocoso LHS 1140 b tiene atmósfera

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Durante años, los astrónomos supieron que estos mundos existían. Rocoso. Zona habitable. La temperatura adecuada.

Pero eran fantasmas. Silencioso. Sin rasgos distintivos. No sabíamos si tenían aire.

Eso cambió.

Un leve rastro de helio que se escapa finalmente nos ha dado pruebas contundentes. LHS 1140 b, un planeta a unos 48 años luz de distancia, tiene atmósfera. No es sólo una roca flotando en la oscuridad. Se aferra a su piel.

“Esta es la primera vez que alguien encuentra una atmósfera alrededor de un planeta rocoso en la zona habitable”. – Collin Querubines

Cómo el helio que se escapa revela la atmósfera de un exoplaneta

Aquí está la parte complicada. Detectar la atmósfera en sí es casi imposible con las herramientas actuales. El planeta es demasiado pequeño. La estrella es demasiado brillante. ¿La señal? Enterrado en el ruido.

Pero los planetas tienen fugas.

Durante miles de millones de años, los elementos ligeros escapan a la gravedad. El helio sube. Se desplaza hacia el espacio. Crea una firma detectable delante del planeta mientras transita por su estrella.

Collin Cherubim, autor principal del estudio publicado en Science, construyó un modelo para esto. Predijo que el LHS 1140 b debería tener una cola de helio. Uno débil. Pero ahí.

No era el único que pensaba que podría ser demasiado bueno para ser verdad.

David Charbonneau, asesor de Cherubim en Harvard, inicialmente dudó del plan. ¿Por qué? Porque la señal provino de las matemáticas, no de la observación. Nadie había visto nunca antes que un planeta rocoso hiciera esto.

Los datos le hicieron cambiar de opinión.

Por qué LHS 1140 b es diferente de otros exoplanetas

LHS 1140 b orbita una enana roja. Se encuentra directamente en la zona habitable: la región de Ricitos de Oro donde podría existir agua líquida.

Actualmente se conocen miles de exoplanetas. Varios son rocosos. Varios se encuentran en la zona habitable.

Entonces, ¿qué hace que éste sea especial?

Retención.

La mayoría de los modelos sugirieron que los planetas rocosos pierden sus atmósferas rápidamente debido a los vientos estelares y la radiación. LHS 1140 ha conservado su aire durante más de tres mil millones de años. Eso es estabilidad. Eso es potencial.

Robin Wordsworth, profesor de Harvard, lo pone en perspectiva:

“Hace veinte años nos preguntamos si existían planetas terrestres. Luego los encontramos. Ahora sabemos que mantienen atmósferas”.

Los telescopios terrestres obtienen una nueva herramienta para encontrar mundos similares a la Tierra

La detección no fue realizada por el Hubble. No por James Webb.

Fue hecho desde la Tierra.

El equipo utilizó el espectrógrafo Cálido Infrarrojo Echelle (WINERED). Montado en el telescopio Magellan Clay en el Observatorio Las Campanas en Chile.

El tiempo lo era todo.

Esa noche específica, LHS 1140 b cruzó su estrella. Otro planeta también.

Uno no mostró nada. Sin señal.

El otro mostró helio.

El contraste hizo que los datos fueran “estadísticamente sólidos”, anotó Charbonneau.

Esto cambia las reglas del juego para la astronomía terrestre. No siempre necesitamos telescopios espaciales para encontrar los requisitos previos de la vida. Podemos buscar lo que se escapa.

¿Qué sigue para la investigación de exoplanetas rocosos?

Encontrar helio no es la meta. Es el comienzo.

Cherubim quiere saber qué hay en esa atmósfera. ¿Solo helio? ¿O nitrógeno? ¿Vapor de agua? La composición química cuenta la verdadera historia de la habitabilidad.

¿LHS 1140 tiene océanos? No lo sabemos todavía.

El modelo ya está validado. El método funciona. El siguiente paso es aplicarlo a otros candidatos.

Es un pequeño paso para un telescopio en Chile. Un paso de gigante para confirmar mundos similares a la Tierra.

Ya no estamos adivinando.

Referencia: Cherubim et al., “Helio escapando de la atmósfera de LHS 114.0 b”, Science (2024). DOI: 10.1121/ciencia.abe9708