Un planeta lejano podría tener una luna con actividad volcánica

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Los astrónomos aún no han confirmado la existencia de exolunas, pero una señal molecular alrededor de una estrella lejana ofrece algunas de las mejores evidencias hasta el momento.

Los astrónomos han identificado miles de planetas en órbita alrededor de estrellas lejanas utilizando observatorios sofisticados. Pero hay algo que aún no han detectado con certeza: lunas alrededor de esos mundos.

Ahora, un descubrimiento reciente en torno a un planeta del tamaño de Saturno situado a 635 años luz de la Tierra ofrece una de las mejores pistas potenciales de que hay exolunas orbitando exoplanetas en la Vía Láctea. Y esta posible luna, tal como la describen los científicos, ofrece un espectáculo explosivo, expulsando materia volcánica y gases nocivos que luego se desvían hacia su vecindario estelar como la cola serpenteante de un cometa.

La posible evidencia de un satélite en erupción se describió el mes pasado en The Astrophysical Journal Letters. Los astrónomos llevan años observando un planeta hinchado llamado WASP-49 b, pero el nuevo artículo sostiene que una nube de sodio que zumba a su alrededor no procede del planeta. Podría haber sido creada por una luna compañera hipervolcánica que escupe 99.790 kilogramos de este material cada segundo.

La abundancia de lunas en nuestro propio sistema solar implica que sin duda existen exolunas. Pero como son tan diminutas, los investigadores han estado ideando formas de detectarlas indirectamente. Las búsquedas de los últimos años han identificado varias candidatas prometedoras, y la nube que rodea a WASP-49 b ofrece el prospecto sólido más reciente: un satélite que puede parecerse a Io, la luna de Júpiter que es el mundo más volcánicamente activo de nuestro sistema solar.

"Yo diría que la señal de sodio es definitivamente intrigante, dada la forma en que parece danzar alrededor del planeta, y que una exoluna es una posibilidad apasionante", dijo Jessie Christiansen, científica jefa del Instituto de Ciencias Exoplanetarias de la NASA, quien no participó en el estudio.

Con una órbita elíptica alrededor de Júpiter, Io experimenta tirones gravitatorios que varían entre débiles y fuertes. Eso amasa la luna, generando fricción interna, calor y magma. El resultado son las interminables erupciones volcánicas de Io, que lanzan al espacio una gran cantidad de material, incluido el sodio.

Si una exoluna tuviera un nivel similar de vulcanismo, podría mostrar ese tipo de chorro de sodio. "Hago muchas bromas sobre cómo los volcanes podrían ser armas humeantes", dijo Apurva Oza, astrofísico planetario del Instituto de Tecnología de California y uno de los autores del estudio.

En 2017, se detectó una nube de sodio alrededor de WASP-49 b. El planeta está formado principalmente por hidrógeno y helio, por lo que no podría ser la fuente del sodio. En un estudio de 2019, Oza y sus colegas se preguntaron si la fuente del sodio podría ser el escape de una luna parecida a Io.

Para este último estudio, Oza y su equipo observaron el exoplaneta con el Telescopio Muy Grande del Observatorio Europeo Austral en Chile. Descubrieron que la nube de sodio, que parece inflarse ocasionalmente, se arremolina alrededor de WASP-49 b antes de ser arrastrada por la luz de la estrella. Utilizando simulaciones por ordenador de las posibles órbitas de la fuente, sugieren que una luna volcánica explicaría estas observaciones.

Podría ser como Io. "Pero imagino algo mucho más destructivo", dijo Oza. Al estar tan cerca de la estrella de WASP-49 b, "podría estar evaporándose". Es posible que la corteza abrasada de la luna esté tan caliente que sea menos sólida y más fluida, y que la materia rocosa rica en sodio se desprenda caóticamente de ella como el champán que sale de una botella recién descorchada.

Algunos astrónomos se muestran escépticos. Se cree que los exoplanetas grandes y gaseosos cercanos a sus estrellas anfitrionas, como WASP-49 b, pierden con frecuencia sus lunas a medida que migran a través de sus sistemas estelares. También parece difícil mantener las lunas supervivientes en órbitas estables. "La señal es ciertamente muy interesante, pero lo más probable es que tenga alguna otra explicación que no sea una exoluna", dijo David Kipping, astrónomo de la Universidad de Columbia que no participó en el estudio.

Pero si la luna está ahí, puede que no permanezca mucho tiempo. Las intensas fuerzas gravitatorias de WASP-49 b podrían acabar despedazando un objeto así.

Cuando eso ocurra, WASP-49 b tendrá una nueva decoración. "Lo que estamos viendo es el punto de transición entre una luna y un anillo", dijo Oza.

Concepto artístico de una luna volcánica que expulsa gases en órbita alrededor del exoplaneta WASP-49 b, a 635 años luz de la Tierra. (NASA/JPL-Caltech vía The New York Times)

La luna, situada entre WASP-49b y su estrella madre. (NASA/JPL-Caltech vía The New York Times)