El exoplaneta con océano de magma y atmósfera de azufre que desconcierta a la ciencia

  • Un equipo internacional liderado por la Universidad de Oxford ha identificado el exoplaneta L 98-59 d, con un océano global de magma.
  • El planeta, 1,6 veces más grande que la Tierra, posee una atmósfera densa rica en gases de azufre e hidrógeno.
  • Las simulaciones apuntan a que el magma actúa como gran reservorio de azufre, alimentando su atmósfera durante miles de millones de años.
  • El estudio, basado en datos del telescopio James Webb, obliga a replantear la clasificación actual de los planetas y abre la puerta a hallar más mundos extremos en la galaxia.

Exoplaneta con oceano de magma y atmosfera de azufre

En un sistema estelar relativamente cercano al nuestro, a poco más de tres decenas de años luz de la Tierra, los astrónomos han identificado un mundo que parece escaparse de todas las etiquetas conocidas. No es un gigante gaseoso como Júpiter ni un planeta rocoso clásico como el nuestro: bajo su superficie se esconde un océano global de roca fundida que bulle sin descanso.

Este exoplaneta, bautizado como L 98-59 d, está envuelto por una atmósfera espesa y tóxica, cargada de compuestos de azufre, que recuerda más a un laboratorio natural de alta temperatura que a un lugar donde pudiera surgir la vida. El descubrimiento, en el que han participado equipos europeos y británicos, incluidas figuras de la Universidad de Oxford, está ayudando a redefinir cómo entendemos la diversidad de mundos que habitan la galaxia.

Un nuevo tipo de planeta que no encaja en los modelos clásicos

Los datos recopilados muestran que L 98-59 d tiene un tamaño aproximado de 1,6 veces el de la Tierra, pero sus propiedades físicas no cuadran con lo que se espera de un planeta rocoso convencional. Su densidad es menor de lo habitual para un mundo de silicatos y metales, algo que llevó a los investigadores a sospechar inmediatamente que en su interior estaba ocurriendo algo fuera de lo común.

Lejos de ser un objeto sólido con corteza estable, el análisis indica que entre el 70% y el 90% de su volumen interno está dominado por roca derretida. Dicho de otra forma, lo que allí encontramos es un gigantesco mar de magma que podría alcanzar profundidades de alrededor de 5.700 kilómetros, sin descanso ni zonas de suelo firme como las que tenemos en la Tierra.

Para llegar a estas conclusiones, el equipo científico combinó observaciones de varios instrumentos, entre ellos el telescopio espacial James Webb y distintos observatorios en la superficie terrestre. La precisión de estos datos ha permitido estimar tanto el tamaño como la masa y, por extensión, la estructura interna de este mundo volcánico extremo.

La investigación, publicada en la revista Nature Astronomy, sugiere que estamos ante un nuevo tipo de planeta con océanos de magma y azufre que prácticamente obliga a revisar las categorías tradicionales que utilizamos en astronomía: no es simplemente un planeta rocoso caliente, sino algo intermedio entre las supertierras y los mundos cubiertos por océanos, solo que en este caso el “agua” es lava.

Este hallazgo se suma al creciente número de descubrimientos que, en los últimos años, han ido ampliando el catálogo de exoplanetas más allá de los modelos clásicos que se enseñaban en los libros de texto, en gran parte gracias al salto de calidad que supone el James Webb para estudiar atmósferas y composiciones a distancias interestelares.

Exoplaneta de magma y atmosfera de azufre

Un infierno cercano: el océano global de magma

La clave de este exoplaneta es ese océano de magma que domina casi todo su interior. A diferencia de la Tierra, donde la roca fundida ocupa principalmente el manto y se ve interrumpida por una corteza sólida más o menos estable, en L 98-59 d la elevadísima temperatura impide que se forme un “suelo” resistente y duradero.

Los modelos numéricos utilizados por el equipo internacional apuntan a que las temperaturas superficiales superarían fácilmente los 1.500 ºC, un calor tan extremo que sería capaz de fundir muchos metales comunes. En esas condiciones, cualquier intento del planeta por consolidar una corteza se vería frustrado: la roca que se solidifica es rápidamente derretida de nuevo por el intenso flujo de energía procedente del interior y de su estrella.

Esta situación genera algo parecido a un ciclo volcánico continuo, en el que el magma asciende, libera gases a la atmósfera y vuelve a hundirse, creando una dinámica interna tremendamente inestable. Desde la distancia, un planeta así no solo reflejaría la luz de su estrella, sino que probablemente brillaría por su propio resplandor térmico, como una brasa cósmica suspendida en el vacío.

Los astrónomos describen este escenario como un mundo atrapado en una especie de “infancia geológica” permanente. Mientras que la Tierra ha ido perdiendo calor interno con el paso de los eones, permitiendo la formación de continentes y océanos líquidos, L 98-59 d se mantiene fijado en un estado mucho más primitivo, dominado por la fusión de materiales y una actividad interna constante.

Para la comunidad científica europea, incluida la que trabaja desde observatorios del continente y agencias como la ESA, estudiar un objeto tan extremo resulta muy valioso porque ofrece una ventana a las primeras etapas de evolución de los planetas rocosos, antes de que se enfríen y puedan desarrollar condiciones más estables.

Exoplaneta extremo con lava y azufre

Una atmósfera densa y cargada de azufre

Si el interior de L 98-59 d ya es extremo, su capa gaseosa no se queda atrás. Los datos espectroscópicos revelan que el planeta posee una atmósfera espesa, rica en hidrógeno y compuestos de azufre, algo que inicialmente desconcertó a los investigadores, acostumbrados a encontrar otro tipo de mezclas en mundos de tamaño similar.

En las mediciones se detectan indicios de sulfuro de hidrógeno, el mismo gas responsable del característico olor a “huevo podrido” en la Tierra. En este caso, la proporción estimada de este compuesto sería extraordinariamente alta, del orden de un 10% de la atmósfera, lo que convertiría el aire del planeta en un cóctel tóxico absolutamente letal para cualquier forma de vida tal y como la conocemos.

Además del componente químico, ese aire denso actúa como una trampa de calor muy eficiente. La atmósfera retiene buena parte de la radiación recibida de la estrella anfitriona y la redistribuye, impidiendo que la superficie y el océano de magma se enfríen lo suficiente como para formar una corteza sólida. Es un efecto invernadero llevado al límite, mucho más agresivo que el que se observa en Venus.

La combinación de alta temperatura, presión y presencia de compuestos sulfurosos crea un entorno donde resulta directamente imposible que exista agua líquida o que sobrevivan moléculas orgánicas complejas durante largos periodos. De este modo, L 98-59 d se clasifica claramente como un mundo inhóspito e inhabitables, al menos para cualquier biología semejante a la terrestre.

Precisamente por esa dureza extrema, el planeta se convierte en un laboratorio natural ideal para probar teorías sobre química atmosférica en condiciones límite. Los modelos que se ajusten bien a lo que se observa allí podrán aplicarse después a otros exoplanetas, incluidos aquellos más templados que entren en los radares de proyectos europeos centrados en la búsqueda de posibles firmas biológicas.

Exoplaneta observado por telescopios espaciales

El papel del océano de magma como “almacén” de azufre

Uno de los aspectos más llamativos del estudio es la explicación que los investigadores proponen para justificar la abundancia de gases de azufre en la atmósfera. Las simulaciones realizadas indican que el océano de magma funcionaría como un enorme reservorio químico, capaz de absorber y liberar azufre de manera continua a lo largo de miles de millones de años.

En ese escenario, los materiales ricos en azufre presentes en el interior del planeta se disolverían en la roca fundida y, a través de movimientos convectivos, serían transportados hacia capas más superficiales, donde podrían escapar a la atmósfera mediante procesos volcánicos y erupciones difusas. Con el tiempo, este intercambio terminaría generando la composición gaseosa tan peculiar que hoy se detecta.

La existencia de este ciclo magma-atmósfera ayuda a entender por qué, a pesar de la intensa radiación estelar, el planeta es capaz de mantener una envoltura gaseosa relativamente estable. Aunque parte del gas se pierda al espacio con el paso del tiempo, el océano de roca fundida seguiría alimentando la atmósfera con nuevos compuestos, prolongando así la vida de esa especie de “manto tóxico” que rodea el mundo.

Este mecanismo recuerda vagamente a lo que sucede en la Tierra, donde el intercambio entre el interior y el exterior a través del vulcanismo y la tectónica ha sido clave para sostener nuestra atmósfera a lo largo de la historia geológica. Sin embargo, en L 98-59 d todo ocurre en una escala mucho más extrema: las temperaturas desorbitadas y la ausencia de corteza sólida hacen que el sistema esté siempre al borde del caos.

Para la comunidad científica europea, estos resultados abren la puerta a estudiar cómo se comportan los elementos volátiles en entornos de alta energía y qué implicaciones puede tener esto para otros exoplanetas. Comprender estos procesos permitirá interpretar mejor las señales químicas que se observen en futuros objetivos de telescopios como el James Webb y sus posibles sucesores, algunos de ellos promovidos desde instituciones de la Unión Europea.

Qué nos enseña este mundo extremo sobre la formación planetaria

Más allá de la espectacularidad de sus condiciones, L 98-59 d ayuda a responder una pregunta de fondo: cómo evolucionan los planetas rocosos desde sus primeras fases hasta convertirse (o no) en lugares potencialmente habitables. Observar un mundo atrapado en un estado tan primitivo permite comparar su situación con la que debió vivir la Tierra poco después de formarse.

Hace miles de millones de años, nuestro planeta también estuvo envuelto por océanos de magma y atmósferas tóxicas, dominadas por gases volcánicos y sin rastro de oxígeno libre. Con el paso del tiempo, la pérdida de calor, el bombardeo de cometas y asteroides, y la propia dinámica interna fueron transformando poco a poco ese entorno en uno más favorable para el agua líquida y la química orgánica.

El caso de L 98-59 d muestra que no todos los mundos siguen el mismo camino: algunos pueden quedar “atascados” en fases muy energéticas, bien por su proximidad a la estrella, por su composición inicial o por una combinación de factores. Desde los observatorios europeos, estos escenarios se utilizan para refinar modelos de formación planetaria que después se aplican a sistemas vecinos y también a la interpretación de datos en misiones de la ESA.

Además, este tipo de exoplanetas recuerda que la diversidad de mundos en la galaxia es mucho mayor de lo que se pensaba hace apenas dos o tres décadas. Lo que antes se consideraba excepcional empieza a parecer relativamente común, obligando a revisar las clasificaciones simplificadas que distinguían únicamente entre “rocosos”, “gigantes gaseosos” o “neptunos” templados.

Para el público europeo, cada hallazgo como este pone de relieve la importancia de seguir apoyando grandes proyectos de observación, tanto espaciales como en tierra, en los que colaboran universidades, centros de investigación y agencias de distintos países. L 98-59 d es solo un ejemplo de cómo la cooperación internacional puede revelar realidades insospechadas más allá del Sistema Solar.

Con todo este conjunto de datos, el exoplaneta L 98-59 d se consolida como uno de los mundos más singulares descubiertos hasta ahora: un planeta de tamaño cercano al terrestre pero transformado en un océano global de lava, cubierto por una atmósfera saturada de azufre y mantenido en un estado de agitación permanente. Lejos de ser una simple curiosidad, este “infierno” cercano se ha convertido en una pieza clave para comprender mejor cómo se forman y evolucionan los planetas en la Vía Láctea y qué factores determinan que algunos de ellos puedan llegar, con el tiempo, a ofrecer condiciones similares a las de la Tierra.

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