Mundo infierno: descubren un exoplaneta con océanos de lava y vientos de 5000 km por hora
Simulaciones por computadora pronostican en un mundo extremo la evaporación y precipitación de rocas, vientos supersónicos que superan los 5000 km/h y un océano de magma de 100 km de profundidad.
En un estudio publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, científicos han predecido las condiciones en K2-141b, un exoplaneta del tamaño de la Tierra con una superficie, un océano y una atmósfera formados por los mismos ingredientes: rocas. El clima extremo pronosticado por su análisis podría cambiar permanentemente su superficie y atmósfera con el tiempo.
"El estudio es el primero en hacer predicciones sobre las condiciones meteorológicas en K2-141b que pueden detectarse a cientos de años luz de distancia con telescopios de próxima generación como el telescopio espacial James Webb", dice en un comunicado el autor principal, Giang Nguyen, estudiante de la Universidad de York que trabajó bajo la supervisión del profesor del Departamento de Ciencias Planetarias y Terrestres de la Universidad McGill, Nicolas Cowan, en el estudio.
Al analizar el patrón de iluminación del exoplaneta, el equipo descubrió que aproximadamente dos tercios de K2-141b se enfrentan a la luz del día perpetua, en lugar del hemisferio iluminado al que 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 bloqueado gravitacionalmente en su lugar, lo que significa que el mismo lado siempre mira hacia la estrella.
El lado nocturno experimenta temperaturas frías por debajo de -200 grados Celsius. El lado diurno del exoplaneta, a un estimado de 3000 grados, es lo suficientemente caliente no solo para derretir rocas sino también para vaporizarlas, creando finalmente una atmósfera delgada en algunas áreas. "Nuestro hallazgo probablemente signifique que la atmósfera se extiende un poco más allá del océano de magma, lo que facilita su localización con telescopios espaciales", dice Cowan.
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 cae como lluvia, también lo hace el sodio, el monóxido de silicio y el dióxido de silicio en K2-141b.
En la Tierra, la lluvia regresa a los océanos, donde se evaporará una vez más y se repetirá el ciclo del agua. En K2-141b, el vapor mineral formado por la roca evaporada es arrastrado hacia el lado gélido de la noche por vientos supersónicos y las rocas "llueven" de regreso a un océano de magma. Las corrientes resultantes fluyen de regreso al lado de día caluroso del exoplaneta, donde la roca se evapora una vez más.
Aún así, el ciclo en 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 diurno es lento y, como resultado, predicen que la composición mineral cambiará con el tiempo, cambiando eventualmente la misma superficie y atmósfera de K2-141b.
"Todos los planetas rocosos, incluida la Tierra, comenzaron como mundos fundidos pero luego se enfriaron y solidificaron rápidamente. Los planetas de lava nos dan una visión poco común de esta etapa de la evolución planetaria", dice el profesor Cowan.
El siguiente paso será probar si estas predicciones son correctas, dicen los científicos. El equipo ahora tiene 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.
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