Gracias a los instrumentos del telescopio espacial Hubble, los astrónomos han sido capaces de detectar y analizar por primera vez la composición atmosférica de una “súper-Tierra”. Los hallazgos muestran que la atmósfera de ese mundo es rico en hidrógeno, carbón y helio, dando a los científicos claves importantes sobre cómo nuestro planeta podría haberse formado y evolucionado.
Este planeta, descubierto en el 2004 y llamado 55 Cancri e está clasificado como una “súper-Tierra”, una categoría que comprime a los planetas con masa entre 1 y 10 veces la de nuestro mundo. 55 Cancri e es ocho veces más masivo que nuestra Tierra y con el doble en diámetro.
Las súper Tierras se cree que son el tipo de planeta más común en nuestra galaxia, pero hay al menos tres factores inusualmente altos que hacen el descubrimiento de 55 Cancri e algo raro y precioso. Primero es que el planeta está a una distancia modesta (en términos astronómicos) de unos 40 años luz de la Tierra; segundo, su órbita es muy cercana a su estrella, la cual tiene en su superficie temperaturas de unos miles de grados y puede ser observada en la parte infrarroja del espectro; y finalmente, cruza directamente frente a su sol una vez cada 18 horas desde el punto de vista de observación de la Tierra, por lo que puede estudiarse en el espectro de la luz visible.
Estudios previos de 55 Cancri e llevaron a los astrónomos a denominarlo el “planeta diamante”, porque se cree que su núcleo es rico en carbón, el cual toma la forma de diamante bajo la gran presión del planeta. Investigaciones posteriores del telescopio espacial Spitzer llevaron a especular que esta súper-Tierra tiene también agua en su superficie a temperaturas y presiones tan altas que podrían derretir las rocas del planeta y generar una espesa capa de vapor, por lo que no se podría decir nada acerca de la atmósfera de ese mundo.
Los astrónomods pueden inferir la masa y diámetro de planetas distantes con relativa facilidad, pero analizar la composición de sus atmósferas es algo mucho más difícil. En el 2014, cuando la cámara Wild Field 3 del Hubble (WFC#) apuntaba hacia dos súper-Tierras, el resultado obtenido en los datos fue vago y podría solamente sugerirse que los planetas estaban envueltos en capas gruesas de moléculas no identificadas, más pesadas, mucho más, que el hidrógeno. Sin embargo, una nueva técnica de análisis y quizás las características únicas de 55 Cancri e han revelado que no hay vapor -como se creía antes- sino grandes cantidades de hidrógeno y helio en la atmósfera del planeta.
“Esto es muy emocionante porque es la primera vez que somos capaces de encontrar las huellas digitales espectrográficas que muestran los gases presentes en la atmósfera de una súper-Tierra”, explica el estudiante de doctorado Angelos Tsiaras, quien ayudó a desarrollar la nueva técnica de análisis. “Las observaciones de la atmósfera de 55 Cancri e sugieren que el planeta se adhiere a una cantidad significativa de hidrógeno y helio a partir de la nébula en donde se formó originalmente”.
Los datos recabados además muestran la presencia de cianuro de hidrógeno, lo cual indica una atmósfera rica en carbono y una alta proporción de carbono a oxígeno, con una presencia adicional de moléculas como monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2) y acetileno (C2H2).
“Este resultado nos da una primera visión de la atmósfera de una súper-Tierra”, dijo Giovanna Tinetti, quien fue parte del equipo de investigación. “Por ahora tenemos pistas de cómo es el planeta actualmente y del cómo podría haberse formado y evolucionado, y esto podría haber tenido implicaciones importantes para 55 Cancri e y otras súper-Tierras”, concluyó.
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