Redacción
Entre los exoplanetas más extremos descubiertos más allá de nuestro sistema solar están los planetas de lava: mundos ardientes y calientes que giran tan cerca de su estrella anfitriona que algunas de sus regiones son probablemente océanos de lava fundida.
Según unos científicos de la Universidad McGill, la Universidad de York y el Instituto Indio de Educación Científica, el ciclo atmosférico y meteorológico de al menos uno de esos exoplanetas es aún más extraño, incluyendo la evaporación y precipitación de rocas, vientos supersónicos que rugen a más de 5.000 km/h y un océano de magma de 100 km de profundidad.
En un estudio publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, los científicos han utilizado simulaciones por ordenador para predecir las condiciones en K2-141b, un exoplaneta del tamaño de la Tierra con una superficie, un océano y una atmósfera compuestos por los mismos ingredientes: rocas. El clima extremo pronosticado por su análisis podría cambiar permanentemente la superficie y la atmósfera del K2-141b con el paso del tiempo.
“El estudio es el primero en hacer predicciones sobre las condiciones meteorológicas en K2-141b que podrían ser detectadas desde cientos de años luz de distancia con telescopios de última generación como el Telescopio Espacial James Webb“, señala el autor principal Giang Nguyen, un estudiante de doctorado de la Universidad de York que trabajó bajo la supervisión del profesor Nicolas Cowan de la Universidad McGill en el estudio.
Al analizar el patrón de iluminación del exoplaneta, el equipo descubrió que cerca de dos tercios de K2-141b se enfrentan a una luz diurna perpetua, en lugar de existir un solo hemisferio iluminado, como estamos acostumbrados en la Tierra. K2-141b pertenece a un subconjunto de planetas rocosos que orbitan muy cerca de su estrella. Esta proximidad mantiene al exoplaneta gravitatoriamente anclado en su lugar, lo que implica que el mismo lado está siempre de cara a la estrella.
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En el centro de la gran región iluminada hay un océano de roca fundida cubierto por una atmósfera de vapor de roca. Los vientos supersónicos soplan hacia el lado nocturno frío y sin aire, condensándose en lluvia de rocas y nieve, que lentamente fluyen de vuelta a la región más caliente del océano de magma. (Foto: Julie Roussy, McGill Graphic Design y Getty Images)
El lado nocturno experimenta temperaturas frígidas de menos de -200 grados C. El lado diurno del exoplaneta, en cambio, con una temperatura estimada de 3000 grados C, está lo suficientemente caliente no solo para derretir rocas sino también para vaporizarlas, creando finalmente una delgada atmósfera en algunas zonas. “Nuestro hallazgo probablemente significa que la atmósfera se extiende un poco más allá de la orilla del océano de magma, lo que facilita su detección con telescopios espaciales”, dice Nicolas Cowan, profesor del Departamento de Ciencias Terrestres y Planetarias de la Universidad McGill.
Sorprendentemente, la atmósfera de vapor de roca creada por el calor extremo sufre precipitaciones. Al igual que el ciclo del agua en la Tierra, donde el agua se evapora, sube a la atmósfera, se condensa y vuelve a caer en forma de lluvia, también lo hacen el sodio, el monóxido de silicio y el dióxido de silicio en K2-141b. En la Tierra, la lluvia vuelve a los océanos, donde se volverá a evaporar y se repetirá el ciclo del agua. En K2-141b, el vapor mineral formado por la roca evaporada es barrido hacia el lado de la noche helada por los vientos supersónicos y las rocas “llueven” de nuevo hacia un océano de magma. Las corrientes resultantes fluyen de vuelta al lado caliente del día del exoplaneta, donde la roca se evapora una vez más.
Aun así, el ciclo de K2-141b no es tan estable como el de la Tierra, dicen los científicos. El flujo de retorno del océano de magma hacia el lado del día es lento, y como resultado de ello predicen que la composición mineral cambiará con el tiempo, cambiando al final la misma superficie y la atmósfera de K2-141b.
“Todos los planetas rocosos, incluyendo la Tierra, comenzaron como mundos fundidos pero luego se enfriaron y solidificaron rápidamente. Los planetas de lava nos dan un raro vistazo a esta etapa de la evolución planetaria”, dice el Profesor Cowan del Departamento de Ciencias Terrestres y Planetarias.
El siguiente paso será probar si estas predicciones son correctas, dicen los científicos. El equipo tiene ahora datos del Telescopio Espacial Spitzer que deberían darles un primer vistazo a las temperaturas diurnas y nocturnas del exoplaneta. Con el lanzamiento del Telescopio Espacial James Webb en 2021, también podrán verificar si la atmósfera se comporta como se predijo
