Recreación artística de LP 791-18 d, un mundo del tamaño de la Tierra situado a unos 90 años luz. El tirón gravitatorio de un planeta más masivo (punto azul), puede provocar un calentamiento interno y erupciones volcánicas por fuerzas de marea, como ocurre en la luna Io de Júpiter, el cuerpo geológicamente más activo del Sistema Solar. Los equipos de investigación descubrieron y estudiaron el planeta utilizando datos del telescopio espacial Spitzer de la NASA y TESS, junto con muchos otros observatorios terrestres. Crédito: NASA's Goddard Space Flight Center/Chris Smith (KRBwyle)
Una investigación internacional, con participación del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), halla un exoplaneta del tamaño de la Tierra que podría estar cubierto de volcanes. Denominado LP 791-18 d, el planeta podría sufrir erupciones volcánicas con tanta frecuencia como Io, uno de los satélites de Júpiter y el objeto con más actividad geológica de nuestro sistema solar. El estudio se publica en la revista científica Nature.
LP 791-18 d orbita alrededor de una pequeña estrella enana roja situada a unos 90 años luz de distancia, en la constelación Cráter. El equipo estima que es sólo ligeramente mayor y más masivo que la Tierra. Este exoplaneta forma parte de un sistema planetario del que ya se conocían otros dos mundos, LP 791-18 b y c. El planeta interior b es aproximadamente un 20 % mayor que la Tierra y el planeta exterior c tiene unas 2,5 veces el tamaño de la Tierra y casi nueve veces su masa.
Durante cada órbita, los planetas d y c pasan muy cerca el uno del otro. Cada paso cercano del planeta c, más masivo, produce un tirón gravitatorio sobre el planeta d, haciendo que su órbita sea algo elíptica. En esta trayectoria, el planeta d se deforma ligeramente cada vez que gira alrededor de la estrella. “Estas deformaciones pueden crear suficiente fricción interna para calentar sustancialmente el interior del planeta y producir actividad volcánica en su superficie”, explica Merrin Peterson, estudiante de postgrado de la Universidad de Montreal (UdeM) que ha liderado el estudio. De hecho, Júpiter y algunas de sus lunas afectan a Io de forma similar.
El planeta d se encuentra en el borde interior de la zona habitable, el intervalo de distancias a una estrella en el que podría existir agua líquida en la superficie de un planeta. Si el planeta es tan activo geológicamente como sospecha el equipo de investigación, podría mantener una atmósfera. Las temperaturas podrían descender lo suficiente en el lado nocturno del planeta como para que el agua se condense en la superficie.
"LP 791-18 d tiene un lado constantemente orientado hacia su estrella – señala Björn Benneke, investigador de la UdeM que ha coliderado el estudio –. El lado diurno probablemente estaría demasiado caliente para que existiera agua líquida en la superficie, pero la cantidad de actividad volcánica que sospechamos que se produce en todo el planeta podría sostener una atmósfera, lo que haría posible la condensación de agua en el lado nocturno."
"Este estudio es muy revelador ya que una de las grandes preguntas de la astrobiología, el campo que estudia los orígenes de la vida en la Tierra y más allá, es si la actividad tectónica o volcánica es necesaria para la vida", destaca Felipe Murgas, investigador del IAC y coautor del artículo. "Además de proporcionar potencialmente una atmósfera, estos procesos podrían agitar materiales que de otro modo se hundirían y quedarían atrapados en la corteza, incluidos los que creemos que son importantes para la vida, como el agua o el carbono", añade Enric Pallé, investigador del IAC que también ha participado en el estudio.
Los científicos descubrieron y estudiaron el planeta utilizando datos del satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA y del telescopio espacial Spitzer, así como de un conjunto de observatorios terrestres, incluidas observaciones con MuSCAT2 instalado en el Telescopio Carlos Sanchez. Las observaciones del sistema realizadas por Spitzer fueron de las últimas que recogió el satélite antes de su retirada del servicio en enero de 2020. El planeta c ya ha sido aprobado para ser observado por el telescopio espacial James Webb (JWST), y el equipo espera que el planeta d sea un candidato excepcional para los estudios atmosféricos de la misión.
Por parte del IAC, también han participado en el estudio los investigadores Hannu Parviainen y Kiyoe Kawauchi (actualmente, trabaja en la Universidad de Tokio).
Artículo: Merrin Peterson; Björn Benneke et al. “A temperate Earth-sized planet with tidal heating transiting an M6 star”. Nature, 2023. DOI: 10.1038/s41586-023-05934-8
Contacto en el IAC:
Felipe Murgas, fmurgas [at] iac.es (fmurgas[at]iac[dot]es)
Enric Pallé, epalle [at] iac.es (epalle[at]iac[dot]es)
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