El super-Earth 55 Cancri e (alias Janssen) es algo famoso, como dice el exoplaneta. Originalmente descubierto en 2004, este mundo fue uno de los pocos cuyo descubrimiento fue anterior a la Kepler misión. Para 2016, también fue el primer exoplaneta en caracterizar con éxito su atmósfera. Con los años, se han realizado varios estudios en este planeta que revelaron algunas cosas bastante interesantes sobre su composición y estructura.
Por ejemplo, los científicos creían en un momento que 55 Cancri e era un "planeta de diamantes", mientras que el trabajo más reciente basado en datos del Telescopio Espacial Spitzer Llegó a la conclusión de que su superficie estaba cubierta de lagos de lava caliente. Sin embargo, un nuevo estudio realizado por científicos del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA indica que, a pesar de su intenso calor superficial, 55 Cancri e tiene una atmósfera comparable a la de la Tierra, ¡pero mucho más caliente!
El estudio, titulado "Un caso para una atmósfera en Super-Tierra 55 Cancri e", apareció recientemente en El diario astrofísico. Dirigido por Isabel Angelo (estudiante de física con UC Berkeley) con la ayuda de Renyu Hu, astrónomo y miembro del Hubble con JPL y Caltech, la pareja realizó un análisis más detallado de Spitzer datos para determinar la probabilidad y composición de una atmósfera alrededor de 55 Cancri e.
Estudios anteriores del planeta señalaron que esta súper Tierra (que es dos veces más grande que nuestro planeta), orbita muy cerca de su estrella. Como resultado, tiene un período orbital muy corto de aproximadamente 17 horas y 40 minutos y está bloqueado por la marea (con un lado constantemente mirando hacia la estrella). Entre junio y julio de 2013, Spitzer observó 55 Cancri e y obtuvo datos de temperatura usando su cámara infrarroja especial.
Inicialmente, los datos de temperatura fueron vistos como una indicación de que existían grandes depósitos de lava en la superficie. Sin embargo, después de volver a analizar estos datos y combinarlos con un nuevo modelo desarrollado previamente por Hu, el equipo comenzó a dudar de esta explicación. Según sus hallazgos, el planeta debe tener una atmósfera espesa, ya que los lagos de lava expuestos al espacio crearían puntos calientes de altas temperaturas.
Además, también notaron que las diferencias de temperatura entre el día y la noche no eran tan significativas como se pensaba anteriormente, otra indicación de una atmósfera. Al comparar los cambios en el brillo del planeta con los modelos de flujo de energía, el equipo concluyó que una atmósfera con materiales volátiles era la mejor explicación para las altas temperaturas. Como Renyu Hu explicó en un reciente comunicado de prensa de la NASA:
“Si hay lava en este planeta, necesitaría cubrir toda la superficie. Pero la lava estaría oculta a nuestra vista por la espesa atmósfera. Los científicos han estado debatiendo si este planeta tiene una atmósfera como la Tierra y Venus, o simplemente un núcleo rocoso y no tiene atmósfera, como Mercurio. El caso de una atmósfera ahora es más fuerte que nunca ”.
Utilizando el modelo mejorado de Hu de cómo el calor fluiría por todo el planeta y se irradiaría hacia el espacio, descubrieron que las temperaturas en el lado del día promediarían alrededor de 2573 K (2,300 ° C; 4,200 ° F). Mientras tanto, las temperaturas en el lado "frío" promediarían aproximadamente 1573 - 1673 K (1.300 - 1.400 ° C; 2.400 - a 2.600 ° F). Si el planeta no tuviera atmósfera, las diferencias de temperatura serían mucho más extremas.
En cuanto a la composición de esta atmósfera, Angelo y Hu revelaron que es probable que sea similar a la de la Tierra, que contiene nitrógeno, agua e incluso oxígeno. Aunque mucho más caliente, la densidad atmosférica también parecía ser similar a la de la Tierra, lo que sugiere que el planeta es probablemente de composición rocosa (también conocida como terrestre). En el lado negativo, las temperaturas son demasiado altas para que la superficie mantenga agua líquida, lo que hace que la habitabilidad no sea un iniciador.
Finalmente, este estudio fue posible gracias al desarrollo de un método que hace que las atmósferas y superficies de exoplanetas del estudio sean más fáciles. Angelo, quien dirigió el estudio, trabajó en él como parte de su pasantía en JPL y adaptó el modelo de Hu a 55 Cancri e. Anteriormente, este modelo solo se había aplicado a gigantes gaseosos masivos que orbitan cerca de sus respectivos soles (también conocido como "Júpiter caliente").
Naturalmente, hay preguntas sin resolver que este estudio ayuda a plantear, como por ejemplo 55 Cancri e ha evitado perder su atmósfera en el espacio. Dado lo cerca que el planeta orbita alrededor de su estrella, y el hecho de que está bloqueado por las mareas, estaría sujeto a intensas cantidades de radiación. Otros estudios pueden ayudar a revelar cómo es este el caso, y ayudarán a avanzar en nuestra comprensión de planetas grandes y rocosos.
La aplicación de este modelo a una Super-Tierra es el ejemplo perfecto de cómo la investigación de exoplanetas ha ido evolucionando en los últimos años. Inicialmente, los científicos se limitaron a estudiar gigantes gaseosos que orbitan cerca de sus estrellas (así como sus respectivas atmósferas) ya que estos son los más fáciles de detectar y caracterizar. Pero gracias a las mejoras en la instrumentación y los métodos, el rango de planetas que somos capaces de estudiar está creciendo.
