Por primera vez, investigadores dirigidos por la Universidad de Cambridge han detectado variabilidad atmosférica -drásticos cambios de temperatura- en un planeta rocoso fuera del sistema solar.
Aunque los investigadores se apresuran a señalar que la causa de la variabilidad está todavía bajo investigación, creen que las lecturas podrían deberse a una actividad volcánica masiva en la superficie. La capacidad de mirar en las atmósferas de los rocosas "supertierras" y observar las condiciones en sus superficies marca un hito importante hacia la identificación de planetas habitables fuera del sistema solar.
Utilizando el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA, los investigadores observaron emisiones térmicas procedentes del planeta, 55 Cancri e - que orbita una estrella similar al Sol ubicada a 40 años luz de distancia en la constelación de Cáncer - y por primera vez se han encontrado condiciones cambiantes, con temperaturas en el lado caliente 'diurno' del planeta balanceándose entre 1.000 y 2.700 grados Celsius.
"Esta es la primera vez que hemos visto cambios tan drásticos en la luz emitida por un exoplaneta, que destaca sobre todo por ser una supertierra", dijo el doctor Nikku Madhusudhan del Instituto de Astronomía de Cambridge, co-autor del nuevo estudio. "Ninguna firma de emisiones térmicas o actividad superficial jamás se había detectado en cualquier otra supertierra hasta la fecha."
Aunque las interpretaciones de los nuevos datos son todavía preliminares, los investigadores creen que la variabilidad en la temperatura podría ser debido a enormes columnas de gas y polvo que a veces cubren la superficie, que puede estar parcialmente fundida. Las columnas pueden ser causadas por excepcionalmente altas tasas de actividad volcánica, más altas de lo que se ha observado en Io, una de las lunas de Júpiter y el cuerpo geológicamente más activo en el sistema solar.
"Hemos visto un cambio del 300 por ciento en la señal que viene de este planeta, la primera vez que hemos visto un nivel de variabilidad tal en un exoplaneta", dijo el doctor Brice-Olivier Demory del Laboratorio Cavendish de la Universidad, autor principal del nuevo estudio.
"Si bien no podemos estar completamente seguros, pensamos que una probable explicación de esta variabilidad es la actividad a gran escala de la superficie, posiblemente, es el vulcanismo, que está arrojando grandes volúmenes de gas y polvo, que a veces cubren la emisión térmica del planeta".
55 Cancri es una 'supertierra': un exoplaneta rocoso alrededor de dos veces el tamaño y ocho veces la masa de la Tierra. Es uno de los cinco planetas que orbitan alrededor de una estrella similar al Sol en la constelación de Cáncer, y reside tan cerca de su estrella madre que un año dura apenas 18 horas.
El planeta también está en anclaje mareal, lo que significa que no gira como lo hace la Tierra - en su lugar hay un lado permanente de 'día' y un lado de 'noche'. Dado que es la supertierra más cercana cuya atmósfera se puede estudiar, 55 Cancri e es uno de los mejores candidatos para observaciones detalladas de la superficie y las condiciones atmosféricas en exoplanetas rocosos.
La mayor parte de las primeras investigaciones sobre exoplanetas ha estado en gigantes gaseosos similares a Júpiter y Saturno, ya que su enorme tamaño hace que sean más fáciles de encontrar. En los
últimos años, los astrónomos han sido capaces de cartografiar las condiciones en muchos de estos gigantes de gas, pero es mucho más difícil hacerlo en supertierras: exoplanetas con masas de entre una y diez veces la masa de la Tierra.
Observaciones anteriores de 55 Cancri e apuntaban a una gran cantidad de carbono, lo que sugiere que el planeta estaba compuesto de diamante. Sin embargo, estos nuevos resultados han enturbiado esas observaciones anteriores considerablemente y abierto nuevas preguntas.
"Cuando identificamos este planeta, las mediciones apoyaron un modelo rico en carbono", dijo Madhusudhan, quien junto con Demory es miembro del Centro de Investigación de Exoplanetas de Cambridge. "Pero ahora estamos encontrando que esas medidas están cambiando en el tiempo.
El planeta aún podría ser rico en carbono, pero ahora no estamos tan seguros. La presente variabilidad es algo que nunca hemos visto en ningún otro lugar, así que no hay explicación convencional robusta".
