Astrónomos encuentran la primera evidencia de actividad volcánica en un exoplaneta

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Astrónomos encuentran la primera evidencia de actividad volcánica en un exoplaneta

Un equipo de investigadores ha encontrado evidencia de lo que sería actividad tectónica en un planeta fuera del sistema solar. Se trata de LHS 3844b, un exoplaneta a 45 años luz de la Tierra, detectado por la misión TESS en 2018.

El descubrimiento es particularmente importante porque la tectónica de placas no solo es responsable de la existencia de montañas y terremotos. También tiene una influencia vital en las condiciones que, en última instancia, hacen a la Tierra habitable. 

El estudio, dirigido por Tobias Meier del Centro de Exoplanetas y Habitabilidad (CSH) de  la Universidad de Berna, fue publicado en The Astrophysical Journal Letters.

Un exoplaneta sin atmósfera

LHS 3844b es un exoplaneta particular: parece no tener atmósfera. Esto es una gran ventaja porque permite observar signos de actividad tectónica que generalmente se ocultan bajo esta capa de gases.

Eso no es todo, el planeta orbita tan cerca a su estrella que se encuentra atrapado en lo que se conoce como acoplamiento de marea. En otras palabras, una mitad del planeta se encuentra siempre iluminada y la otra siempre en oscuridad. 

Como imaginarás, esto causa una gran diferencia entre las temperaturas de cada mitad del planeta. Mientras el lado iluminado puede alcanzar los 800 grados Celsius, el lado oscuro puede descender por debajo de los 250 grados Celsius. 

Simulaciones

«Pensamos que este fuerte contraste de temperatura podría afectar el flujo de material en el interior del planeta», recuerda Meier.

Para probar esta última hipótesis, el equipo ejecutó simulaciones por computadora con diferentes fuerzas de material y fuentes de calor internas, como el calor del núcleo del planeta y la descomposición de elementos radiactivos. Las simulaciones asimismo incluyeron el gran contraste de temperatura en la superficie ocasionado por la cercanía a su estrella anfitriona.

«La mayoría de las simulaciones mostraron que solo había flujo hacia arriba en un lado del planeta y flujo hacia abajo en el otro. Por lo tanto, el material fluyó de un hemisferio al otro», informa Meier.

Detalles adicionales

Sorprendentemente, la dirección de este flujo no siempre fue la misma. Basándonos nuestras costumbres desde la Tierra, cabría esperar que el material en el lado cálido del día fuera más liviano y, en consecuencia, fluyera hacia arriba y viceversa», explica el coautor Dan Bower.

Sin embargo, algunas simulaciones de los equipos además mostraron la dirección de flujo opuesta. “Este resultado inicialmente contrario a la intuición se debe al cambio de viscosidad con la temperatura: el material frío es más rígido, así que no quiere doblarse, romperse o subducirse hacia el interior”, explicó Bower. 

“El material caliente, en cambio, es menos viscoso, de forma que incluso la roca sólida se vuelve más móvil cuando se calienta y puede fluir fácilmente hacia el interior del planeta». De cualquier manera, vemos cómo la superficie y el interior de un planeta pueden intercambiar material en condiciones muy diferentes a las de la Tierra. 

«En cualquier lado del planeta donde el material fluya hacia arriba, uno esperaría una gran cantidad de vulcanismo en ese lado en particular», explicó Bower. Como resultado, los científicos sugieren que LHS 3844b podría tener un hemisferio completo cubierto de volcanes, mientras que el otro lado apenas muestra actividad volcánica, todo debido al intenso contraste de temperatura alrededor del planeta.

Los investigadores esperan que observaciones más detalladas en el futuro ayuden a esclarecer mejor el panorama de este planeta. “Por ejemplo, con un mapa de mayor resolución de la temperatura de la superficie que podría apuntar a una mayor desgasificación por vulcanismo, o detección de gases volcánicos”, explica Meier.

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