Un equipo internacional de investigadores, con liderazgo destacado de la Universidad de Oxford, ha identificado un exoplaneta que no encaja en ninguna de las categorías clásicas conocidas hasta ahora. Se trata de un mundo extremo, con un interior dominado por roca fundida y una atmósfera cargada de compuestos de azufre, que apunta a la existencia de un nuevo tipo de planeta con océanos de magma y azufre.
El objeto, bautizado como L 98-59 d, orbita una pequeña estrella roja situada a unos 35 años luz de la Tierra, relativamente cerca en términos astronómicos. Con un radio aproximado de 1,6 veces el de nuestro planeta y una densidad inusualmente baja, ha obligado a replantear los modelos sobre cómo se forman y evolucionan los planetas rocosos fuera del Sistema Solar.
Un mundo que rompe las categorías clásicas
Hasta ahora, los astrónomos solían encajar los planetas pequeños en dos grandes grupos: por un lado, mundos rocosos con atmósferas ligeras ricas en hidrógeno, y por otro, planetas envueltos en grandes cantidades de agua y hielo, los llamados “mundos oceánicos” o subneptunos. L 98-59 d, sin embargo, no encaja en ninguno de esos cajones.
Las mediciones indican que el planeta posee una atmósfera densa dominada por hidrógeno en la que se han detectado compuestos como sulfuro de hidrógeno (H₂S) y dióxido de azufre (SO₂). Estos gases, asociados en la Tierra a ambientes volcánicos y aguas sulfurosas, no encajan bien con el retrato típico de una enana gaseosa pequeña ni con el de un mundo rico en agua congelada.
Los datos recopilados con el Telescopio Espacial James Webb (JWST), combinados con observaciones desde tierra, mostraron huellas químicas claras de diversos gases de azufre en las capas altas de la atmósfera —como ocurre en otros estudios sobre la detección de atmósferas de exoplanetas—. Esta firma espectral fue la pista clave que llevó al equipo a sospechar que estaban ante una clase de planeta diferente, dominada por procesos ligados al azufre y a un interior extremadamente caliente.
Según los autores del estudio, el caso de L 98-59 d obliga a revisar las etiquetas habituales con las que se describen los exoplanetas pequeños. La existencia de mundos sulfurosos y fundidos sugiere que la diversidad de arquitecturas planetarias en la galaxia es mayor de lo que reflejan las clasificaciones actuales.
Un océano global de magma bajo la superficie
Para entender el origen de estas propiedades tan peculiares, el equipo de investigación recurrió a simulaciones informáticas avanzadas que reconstruyen la historia del planeta desde poco después de su formación hasta la actualidad, cubriendo casi 5.000 millones de años de evolución.
Los modelos apuntan a que el manto de L 98-59 d no es sólido, sino que está compuesto por silicatos fundidos similares al magma de los volcanes. En la práctica, el planeta estaría envuelto por un océano global de magma que se extendería miles de kilómetros hacia el interior, un escenario muy distinto al de la Tierra actual.
Ese océano de roca líquida actúa como un enorme almacén geológico de azufre y otros volátiles. A escalas de tiempo geológicas, el material fundido puede absorber, retener y liberar compuestos sulfurosos hacia la atmósfera, manteniendo un ciclo continuo entre el interior y la envoltura gaseosa; un comportamiento análogo al intercambio observado en el interior volcánico terrestre.
En condiciones normales, la radiación de alta energía procedente de la estrella, especialmente en forma de rayos X y ultravioleta extremo, iría erosionando y expulsando al espacio gran parte de la atmósfera de un planeta tan cercano. Sin embargo, en L 98-59 d, el océano de magma favorece que la atmósfera rica en hidrógeno y azufre no se pierda del todo, compensando la fuga de gases con emisiones continuas desde el interior fundido.
Las simulaciones muestran, además, que este océano global de magma podría ser permanente a lo largo de miles de millones de años, en lugar de una fase pasajera. En los primeros tiempos de los planetas rocosos, incluidos la Tierra y Marte, se cree que también existieron mares de roca fundida, pero en nuestro caso se enfriaron y solidificaron con relativa rapidez. En L 98-59 d, la combinación de cercanía a la estrella y composición interna habría mantenido el estado fundido durante casi toda su historia.
El papel del azufre en la atmósfera y el interior
Las observaciones realizadas con el James Webb en 2024 detectaron firmas claras de dióxido de azufre en las capas superiores de la atmósfera del planeta, junto con otros gases ricos en este elemento. Los modelos desarrollados por el equipo indican que estos compuestos no aparecen ahí por casualidad, sino como resultado directo de la radiación de la estrella anfitriona.
La luz ultravioleta procedente de la enana roja L 98-59 desencadena reacciones químicas complejas en la atmósfera, transformando el sulfuro de hidrógeno y otras moléculas en distintas combinaciones de azufre, como el propio dióxido de azufre. Se produce así una especie de “química fotoquímica” continua, impulsada por la radiación estelar.
Mientras tanto, bajo la superficie, el océano de magma funciona como un gran amortiguador: absorbe gases volátiles cuando la atmósfera se enriquece en exceso y los devuelve cuando la radiación va desgastando la envoltura externa. Ese intercambio interior-atmósfera, sostenido durante miles de millones de años, explica por qué el planeta conserva aún una capa gaseosa tan densa.
Los cálculos sugieren que L 98-59 d nació con una reserva inicial muy grande de volátiles, incluida una cantidad notable de hidrógeno y azufre que podría haber representado más del 1,8 % de su masa. A lo largo del tiempo, el planeta habría ido perdiendo parte de ese material, contrayéndose y pasando de parecerse a un pequeño subneptuno a mostrar las propiedades actuales de un mundo rocoso envuelto en magma y gases sulfurosos.
Este escenario implica que el interior del planeta es químicamente reductor y rico en azufre, una condición muy distinta a la que se suele asumir para las enanas gaseosas ligeras o para los llamados mundos oceánicos. De ahí que los investigadores consideren a L 98-59 d como el primer representante claro de una familia de “planetas de azufre” con océanos de magma de larga duración.
Un lugar hostil para la vida, pero clave para la ciencia
Las condiciones en L 98-59 d son, en la práctica, letales para la vida tal y como la conocemos. Las temperaturas superficiales estimadas rondan los 1.900 °C, suficientes para mantener mares extensos de roca fundida y generar mareas de lava gigantes impulsadas por las interacciones gravitatorias con otros planetas del sistema; fenómenos extremos similares a las fuentes de lava observadas en la Tierra, aunque a escalas distintas.
La atmósfera, cargada de hidrógeno y compuestos de azufre como el sulfuro de hidrógeno, sería irrespirable y extremadamente tóxica para cualquier forma de vida terrestre. Este gas, responsable del típico olor a huevo podrido en volcanes y aguas termales de nuestro planeta, es uno de los principales actores en la química atmosférica de L 98-59 d.
Aun así, pese a ser un entorno francamente inhóspito, este tipo de mundos resulta fundamental para entender la evolución de los planetas rocosos. Los océanos de magma representan una fase casi universal en la infancia de estos cuerpos, por lo que estudiar un planeta que parece haberse “quedado atascado” en ese estado ofrece pistas valiosas sobre lo que pudo ocurrir en la Tierra primitiva.
Los modelos informáticos utilizados en la investigación permiten, a partir de parámetros observables como la masa, el radio y la composición atmosférica, reconstruir el pasado remoto de objetos que nunca se podrán visitar de forma directa. En este caso, los resultados muestran que L 98-59 d ha pasado miles de millones de años intercambiando material entre su océano de magma y su atmósfera, manteniendo un delicado equilibrio entre pérdida y reposición de gases.
El trabajo, publicado en la revista Nature Astronomy, sugiere que lo que hoy vemos en este planeta puede ser sólo la punta del iceberg de una población más amplia de mundos sulfurosos, con interiores fundidos que condicionan por completo su aspecto actual.
Cómo se detectan los gases de azufre a 35 años luz
Para identificar la presencia de compuestos como el sulfuro de hidrógeno y el dióxido de azufre, los astrónomos recurrieron a la espectroscopía de tránsito, una técnica que se ha convertido en una herramienta clave para estudiar atmósferas de exoplanetas.
Cuando L 98-59 d pasa por delante de su estrella desde nuestra línea de visión, una fracción de la luz estelar atraviesa la atmósfera del planeta antes de llegar a los telescopios. Cada molécula presente en esa envoltura gaseosa absorbe la luz en longitudes de onda muy concretas, dejando una “firma” característica en el espectro que llega a los instrumentos.
El James Webb, gracias a su sensibilidad en el infrarrojo, es capaz de medir con gran detalle esas pequeñas variaciones en la luz. Al comparar el espectro de la estrella sola con el espectro cuando el planeta está en tránsito, se puede inferir qué gases están presentes en la atmósfera del exoplaneta y en qué cantidades aproximadas.
En el caso de L 98-59 d, este análisis reveló la presencia de gases ricos en azufre, entre ellos el sulfuro de hidrógeno, el mismo compuesto responsable del olor nauseabundo de algunos manantiales sulfurosos y zonas volcánicas en la Tierra. De ahí que se diga de forma divulgativa que este mundo “olería a huevo podrido”, aunque nadie vaya a comprobarlo de primera mano.
Más allá de la anécdota, esta detección confirma que la atmósfera del planeta está estrechamente vinculada a su interior volcánico y fundido, y que el océano de magma desempeña un papel central en la composición gaseosa observada hoy.
El papel del James Webb, Ariel y PLATO en la búsqueda de nuevos mundos
El descubrimiento de L 98-59 d como ejemplo de un planeta con océanos de magma y azufre llega en un momento clave para la astronomía exoplanetaria, marcado por la entrada en servicio del Telescopio Espacial James Webb y la preparación de nuevas misiones europeas.
El JWST está proporcionando un volumen sin precedentes de datos sobre atmósferas de exoplanetas, incluidos mundos rocosos y subneptunos cercanos. Sus espectrógrafos permiten detectar combinaciones de moléculas que antes eran imposibles de medir con precisión, abriendo la puerta a identificar familias enteras de planetas con características inesperadas.
En paralelo, la Agencia Espacial Europea (ESA) se prepara para poner en marcha misiones como Ariel y PLATO, que tendrán un fuerte componente europeo tanto en el diseño como en la explotación científica. Ariel está pensada específicamente para analizar atmósferas de cientos de exoplanetas, mientras que PLATO se centrará en encontrar y caracterizar nuevos mundos, muchos de ellos potencialmente rocosos y situados en zonas habitables.
Los investigadores planean aplicar modelos físicos y técnicas de aprendizaje automático a los datos que llegarán en los próximos años, con el objetivo de cartografiar la diversidad de planetas que pueblan la galaxia y relacionar sus propiedades actuales con su origen y evolución.
Europa, a través de la ESA y de numerosos grupos de investigación repartidos por universidades y centros especializados, incluida la propia comunidad científica española, tendrá un papel destacado en esta nueva etapa. La combinación de datos del James Webb con las futuras observaciones de Ariel y PLATO permitirá comprobar si L 98-59 d es un caso aislado o el primer miembro de una clase relativamente común de mundos de magma y azufre.
En conjunto, este hallazgo dibuja la imagen de un universo mucho más variado de lo que se pensaba, donde planetas cubiertos por océanos de roca fundida y envueltos en atmósferas sulfurosas conviven con gigantes gaseosos, supertierras templadas y mundos helados. Comprender cómo encajan todos ellos en el puzle de la formación planetaria será una de las grandes tareas de la astronomía europea e internacional en la próxima década.
