Primera detección de la atmósfera de una superTierra

Esta impresión artística muestra la superTierra 55 Cancri e enfrente de su estrella madre. Utilizando observaciones realizadas con el telescopio de la NASA / ESA Hubble y nuevo software analítico, los científicos fueron capaces de analizar la composición de su atmósfera. Fue la primera vez que esto ha sido posible. La superTierra Cancri 55 e está a unos 40 años luz de distancia y orbita una estrella ligeramente más pequeña, más fría y menos luminosa que nuestro Sol. El planeta está tan cerca de su estrella madre, que un año dura sólo 18 horas, y se piensa que las temperaturas en la superficie pueden llegar a alrededor de 2.000 grados centígrados. Crédito: ESA / Hubble, M. Kornmesser








Por primera vez, los astrónomos fueron capaces de analizar la atmósfera de un exoplaneta en la clase conocida como superTierras. Utilizando los datos recogidos por el Telescopio de NASA / ESA Hubble y nuevas técnicas de análisis, el exoplaneta 55 Cancri e se ha desvelado que tiene una atmósfera seca y sin ningún indicio de vapor de agua. Los resultados, se publicaron en la revista Astrophysical Journal, indican que la atmósfera se compone principalmente de hidrógeno y helio.


El equipo internacional, dirigido por científicos del University College de Londres (UCL) en el Reino Unido, hizo observaciones del cercano exoplaneta 55 Cancri e, una superTierra con una masa de ocho masas terrestres. Se encuentra en el sistema planetario de 55 Cancri, una estrella a unos 40 años luz de la Tierra.

Utilizando observaciones realizadas con el Wide Field Camera 3 (WFC3) a bordo del telescopio Hubble de la NASA, los científicos fueron capaces de analizar la atmósfera de este exoplaneta. Esto hace que sea la primera detección de gases en la atmósfera de una superTierra. Los resultados permitieron al equipo examinar la atmósfera de 55 Cancri e en detalle y revelaron la presencia de hidrógeno y helio, pero no hay vapor de agua. Estos resultados sólo fueron posibles gracias a la explotación de una técnica de procesamiento de nuevo desarrollo.

"Este es un resultado muy emocionante porque es la primera vez que hemos sido capaces de encontrar las huellas espectrales que muestran los gases presentes en la atmósfera de una superTierra", explica Angelos Tsiaras, un estudiante de doctorado en la UCL, que desarrolló la técnica de análisis junto con sus colegas Ingo Waldmann y Marco rocchetto. "Las observaciones de la 
atmósfera de 55 Cancri e indican que el planeta ha logrado acumular una cantidad significativa de hidrógeno y helio de la nebulosa de la cual se formó originalmente."

Las superTierras como 55 Cancri e se cree que son el tipo más común de planeta en nuestra galaxia. Han adquirido el nombre de 'superTierras', ya que tienen una masa mayor que la de la Tierra, pero aún son mucho más pequeños que los gigantes gaseosos del Sistema Solar. El instrumento WFC3 en el Hubble ya se ha utilizado para sondear las atmósferas de otras dos superTierras, pero se encontraron características espectrales en los estudios anteriores.

55 Cancri e, sin embargo, es una inusual superTierra que orbita muy cerca de su estrella madre. Un año en el exoplaneta tiene una duración de sólo 18 horas y las temperaturas en la superficie pueden llegar a alrededor de 2.000ºC. Debido a que el exoplaneta orbita alrededor de su estrella a una distancia tan pequeña, el equipo fue capaz de utilizar las nuevas técnicas de análisis para extraer información sobre el planeta, durante sus tránsitos por delante de la estrella madre.

Las observaciones se realizaron mediante el escaneo del instrumento WFC3 muy rápidamente a través de la estrella para crear un número de espectros. Mediante la combinación de estas observaciones y procesamiento a través de software analítico, los investigadores fueron capaces de descifrar el espectro de 55 Cancri e.

Impresión artística de 55 Cancri e. Crédito: NASA / ESA Hubble






"Este resultado da una primera visión de la atmósfera de una superTierra. Ahora tenemos pistas sobre como es el planeta actualmente y cómo se podría haber formado y evolucionado, y esto tiene implicaciones importantes para la 55 Cancri e y otras superTierras ", dijo Giovanna Tinetti, también de la UCL, Reino Unido. Curiosamente, los datos también contienen indicios de la presencia de cianuro de hidrógeno, un marcador de atmósferas ricas en carbono.

"Tal cantidad de cianuro de hidrógeno indicaría una atmósfera con una muy alta proporción de carbono a oxígeno", dijo Olivia Venot, Universidad Católica de Lovaina, que desarrolló un modelo de química atmosférica de 55 Cancri e que apoyó el análisis de las observaciones.

"Si la presencia de cianuro de hidrógeno y otras moléculas se confirma dentro de unos años antes de la próxima generación de telescopios infrarrojos, apoyaría la teoría de que este planeta es de hecho rico en carbono y un lugar muy exótico", concluye Jonathan Tennyson, UCL. "El cianuro de hidrógeno o ácido prúsico, es altamente venenoso, por lo que tal vez no es un planeta que me guste vivir allí"

Los resultados fueron resumidos por Tsiaras et al. en el periódico "La detección de una atmósfera alrededor de la superTierra 55 Cancri e", que fue publicado en la revista Astrophysical Journal.