Detectan por primera vez una atmósfera en un planeta rocoso potencialmente habitable

A cuarenta y ocho años luz de distancia, un planeta rocoso llamado LHS 1140 b ha hecho algo que los astrónomos creían imposible: mantener una atmósfera durante miles de millones de años. El descubrimiento, publicado recientemente en la revista Science, marca un punto de inflexión en la búsqueda de mundos donde podría existir vida más allá de la Tierra.

Durante años, los científicos han detectado exoplanetas rocosos en la zona habitable de sus estrellas, esa región donde las temperaturas permiten la existencia de agua líquida. Pero había un obstáculo fundamental: nadie había podido demostrar que alguno de estos mundos hubiera conservado una atmósfera, ese velo de gases indispensable para proteger la vida. LHS 1140 b cambia esa ecuación. Descubierto en 2016 por un equipo internacional, este mundo tiene una masa 5,6 veces superior a la de la Tierra y un radio 1,7 veces mayor, lo que confirma su composición rocosa. Orbita a su estrella, una enana roja antigua, cada 24,7 días terrestres, recibiendo el 42 por ciento de la radiación que nuestro planeta obtiene del Sol. Su temperatura de equilibrio ronda los menos 47 grados centígrados, pero si posee un efecto invernadero activo, esa cifra es ideal para mantener océanos líquidos bajo sus nubes.

Collin Cherubim, de la Universidad de Harvard y autor principal de la investigación, lo expresó con claridad: una atmósfera es esencial para que un planeta albergue vida tal como la conocemos, y esta es la primera vez que alguien encuentra una atmósfera en un planeta rocoso en la zona habitable de otra estrella. Para detectar esa frágil envoltura de gas a decenas de billones de kilómetros de distancia, los investigadores utilizaron espectroscopía de precisión. Cuando un exoplaneta pasa frente a su estrella, la luz estelar es filtrada por su atmósfera. Cada gas deja una firma inconfundible, una huella dactilar química que los espectrógrafos pueden analizar con detalle extremo.

Cherubim y su equipo confiaron en cálculos matemáticos complejos que predecían que LHS 1140 b debería estar expulsando helio hacia el espacio. Muchos colegas fueron escépticos, pero el equipo perseveró. Utilizaron el instrumento WINERED acoplado al telescopio Magallanes Clay en el Observatorio Las Campanas, en Chile, para captar esa débil señal. En 2024, el esfuerzo dio fruto: confirmaron sin dudas la presencia de helio escapando al espacio. Shreyas Vissapragada, coautor del estudio y astrónomo del instituto Carnegie, describió el momento como una emoción absoluta al ver los espectros de tránsito y darse cuenta gradualmente de las implicaciones de lo que observaban.

Lo extraordinario del hallazgo radica en que LHS 1140 b tiene más de tres mil millones de años de edad. Las enanas rojas, las estrellas más comunes de la Vía Láctea, son extremadamente turbulentas en su juventud, con erupciones estelares brutales que arrancan las atmósferas de cualquier planeta cercano. Que este mundo haya conservado la suya es, en palabras de los investigadores, un milagro. David Charbonneau, jefe del Departamento de Astronomía de Harvard, admitió su escepticismo inicial frente al plan de Cherubim, basado únicamente en simulaciones de computadora sobre algo que jamás se había observado en mundos rocosos. Pero cuando Cherubim organizó el tiempo de observación, obtuvo los datos y la detección fue estadísticamente sólida como una roca.

Los datos espectroscópicos revelan un mundo complejo y estructurado. La atmósfera está sufriendo un proceso de fraccionamiento: la parte más alta está dominada por helio y carece de hidrógeno, indicando la presencia de una dinámica llamada trampa fría en la tropopausa. Si hay agua oceánica en la superficie, su vapor intenta subir hacia el espacio pero choca contra temperaturas tan gélidas que se congela inmediatamente y llueve de nuevo hacia abajo. Solo el helio y otros elementos muy ligeros logran cruzar esa frontera. Esto significa que moléculas portadoras de vida, como el agua y el dióxido de carbono, podrían estar perfectamente a salvo, atrapadas cerca del suelo rocoso calentado por la presión. Cuando el equipo apuntó los telescopios nuevamente en 2025, la señal del helio se había difuminado, revelando que la atmósfera no se pierde en un chorro constante sino en una fuga variable, ligada probablemente a los violentos latidos periódicos de la estrella.

El hermano gemelo de este mundo, LHS 1140 c, orbita aún más cerca de la misma estrella, completando su año en apenas 3,7 días. Sometido a un infierno de radiación cinco veces superior a la Tierra, es poco más que una roca inerte y desnuda. Ambos mundos delimitan con precisión lo que los astrónomos denominan la costa cósmica, la frágil línea divisoria que separa a los exoplanetas pelados y calcinados de aquellos afortunados que lograron retener un cielo sobre sus superficies. Con el helio confirmando la existencia de la atmósfera, la comunidad internacional tiene ahora un objetivo claro. Durante los próximos cuatro o cinco años, el Telescopio Espacial James Webb clavará su mirada en LHS 1140 b a través del programa Rocky Worlds DDT, escudriñando su atmósfera inferior en busca del tesoro más grande imaginable: el rastro espectral del agua y el carbono. Si lo logra, habremos encontrado, por fin, el que podría ser nuestro primer hogar potencial en las profundidades de la galaxia.