El planeta de lava que sorprende a los científicos: un mundo extremo con años que duran apenas 24 horas

Un planeta cubierto de roca fundida y con un año que dura apenas 24 horas puede parecer un lugar imposible para conservar una atmósfera. Pero HD 3167 b parece haberlo logrado.

Este mundo rocoso, ubicado a 154 años luz de la Tierra, está tan cerca de su estrella que una de sus caras permanece expuesta a la luz y al calor de forma constante. Allí, la temperatura es suficiente para fundir las rocas. Sin embargo, las mediciones del Telescopio Espacial James Webb revelaron que ese lado está más frío de lo previsto.

La explicación sería una atmósfera que todavía rodea al planeta y ayuda a redistribuir parte del calor. Se trata de la atmósfera más fría registrada hasta ahora en un mundo de lava.

El estudio, liderado por investigadores de la Universidad de Chicago, cuestiona la idea de que los planetas rocosos muy cercanos a sus estrellas pierden inevitablemente sus gases por la radiación y el viento estelar.

“Lo sorprendente es que, cuanto más cerca orbita un planeta rocoso de su estrella, más difícil debería ser que conserve una atmósfera”, explicó Edwin Kite, profesor asociado de Ciencias Geofísicas de la Universidad de Chicago y coautor de la investigación. “Pero parece que muchos de estos mundos de lava sí la tienen”.

La afirmación resume el problema físico detrás del hallazgo. Una estrella no emite únicamente luz visible y calor. También libera viento estelar, un flujo de partículas cargadas, y radiación de alta energía. Ambos factores pueden calentar, alterar y dispersar los gases de un planeta. En un mundo con una órbita tan corta como HD 3167 b, ese castigo resulta constante.

La diferencia de temperatura revela una atmósfera que redistribuye el calor

Los científicos estudiaron el exoplaneta con el Instrumento de Infrarrojo Medio, conocido como MIRI, uno de los equipos del Telescopio Espacial James Webb. Este instrumento registra radiación infrarroja, una forma de luz vinculada al calor de los objetos. Con esa información, los astrónomos estiman temperaturas y buscan señales compatibles con una atmósfera.

La observación se concentró en un eclipse secundario. Este fenómeno ocurre cuando, desde la perspectiva del telescopio, el planeta pasa detrás de su estrella. Durante ese breve intervalo, la luz total del sistema disminuye porque el planeta queda oculto. Al comparar la señal antes, durante y después del eclipse, el equipo puede separar la radiación que corresponde al exoplaneta de la que emite su estrella.

Esa técnica permitió establecer que HD 3167 b no alcanza la temperatura máxima prevista para un cuerpo desnudo de gases. El planeta gira en rotación sincrónica, una situación frecuente en mundos que orbitan muy cerca de sus estrellas. Por ese motivo, muestra siempre la misma cara a la estrella y deja el hemisferio opuesto bajo una noche permanente.

Sin una atmósfera, el lado diurno absorbería gran parte de la energía estelar y concentraría allí el calor. Su cara iluminada sería mucho más extrema, mientras que el lado nocturno mantendría temperaturas muy inferiores. Pero los datos no describen ese escenario. La diferencia térmica sugiere que una envoltura gaseosa interviene en el reparto de energía entre ambos hemisferios.

Brandon Park Coy, estudiante de posgrado del grupo de Kite y autor principal del estudio, explicó el contraste: “Si el planeta no tuviera atmósfera, su lado diurno sería “tan caliente como teóricamente posible”, dada su proximidad a la estrella”. Las mediciones, sin embargo, ubicaron al planeta por debajo de esa previsión.

La explicación propuesta señala dos efectos complementarios. Por un lado, la atmósfera refleja una fracción de la radiación que llega desde la estrella y reduce la energía que absorbe la superficie. Por otro, transporta parte del calor hacia la cara nocturna. Ese intercambio baja la temperatura del hemisferio diurno, aunque no elimina el ambiente suficiente para mantener roca fundida.

El hallazgo resulta relevante porque HD 3167 b constituye el mundo de lava más pequeño con una atmósfera que los investigadores identificaron hasta la fecha. Los astrónomos ya conocían planetas de lava más calientes que conservan gases, pero el nuevo objeto amplía el rango de tamaños y temperaturas donde esa posibilidad parece viable.

La atmósfera no convierte a HD 3167 b en un planeta hospitalario. La definición de “frío” en este caso es comparativa: alude a una temperatura menor que la esperada por su proximidad estelar, no a condiciones semejantes a las terrestres. Su superficie continúa en un estado de lava y el lado iluminado recibe una dosis de radiación incompatible con la vida conocida.

El valor científico del planeta reside, precisamente, en que funciona como un laboratorio natural. Los modelos planetarios deben explicar cómo se sostienen esos gases frente al viento estelar, cuál es su composición y de qué modo interactúan con una superficie de roca fundida. Cada respuesta ayuda a comprender la evolución de los planetas rocosos en ambientes extremos.

El planeta permite examinar una etapa remota de la Tierra

El análisis de HD 3167 b forma parte de un programa más amplio que dirige la astrónoma Megan Weiner Mansfield, de la Universidad de Maryland. El proyecto observa diez mundos de lava para establecer bajo qué temperaturas y condiciones estos planetas retienen atmósferas. La comparación entre sistemas permite distinguir patrones que un único caso no podría mostrar.

La principal hipótesis que gana fuerza sostiene que una gran parte de los mundos de lava conserva algún tipo de atmósfera. Esta conclusión obliga a revisar la idea de que la proximidad a una estrella condena de forma automática a los planetas rocosos a perder sus gases. El desenlace depende de otros factores, como la masa planetaria, la gravedad, la composición de la atmósfera, la actividad de la estrella y el aporte de materiales desde el interior del mundo.

Kite vinculó estas investigaciones con preguntas más amplias sobre los planetas rocosos: “Estos planetas son demasiado calientes para la vida, pero al estudiarlos podemos decir algo sobre los procesos que importan para otros mundos rocosos”. El interés no se concentra en encontrar vida en HD 3167 b, sino en identificar los mecanismos físicos y químicos que condicionan la formación de atmósferas.

En ese sentido, el exoplaneta ofrece una referencia para estudiar el pasado lejano de la Tierra. Durante sus primeras etapas, nuestro planeta no mostró océanos ni continentes como los actuales. Las colisiones entre cuerpos menores liberaron grandes cantidades de energía, elevaron la temperatura global y dejaron extensas regiones de roca líquida. Los especialistas denominan a ese período “océano de magma”.

Coy señaló la conexión entre el objeto observado y aquella fase remota: “A pesar de lo inhóspitos que son para la vida, también nos interesa estudiar este tipo de planetas porque creemos que la Tierra primitiva pudo haber sido muy parecida a un mundo de lava”.

El investigador precisó ese vínculo con el origen del Sistema Solar: “Creemos que, en las primeras etapas de la historia del sistema solar, cuando se formaron los planetas terrestres, estos eran extremadamente calientes debido a la energía de todas las colisiones de planetesimales. La Tierra tuvo lo que se conoce como una etapa de océano de magma con una superficie completamente líquida. Este resultado nos permite vislumbrar cómo pudieron haber sido las condiciones en los primeros millones de años de la Tierra”.

Las próximas observaciones de los diez planetas incluidos en el programa permitirán contrastar la singularidad de HD 3167 b con otros mundos de lava. La meta consiste en determinar si su atmósfera fría responde a una regla frecuente entre las supertierras cercanas a sus estrellas o a una combinación particular de condiciones en ese sistema situado a 154 años luz.