El hallazgo de un planeta fuera del sistema solar con océanos de magma y una atmósfera cargada de gases sulfurosos reconfigura la visión científica sobre la diversidad de mundos que existen en la galaxia, según reportó la NASA.

El exoplaneta, identificado como L 98-59 d, orbita a unos 35 años luz de la Tierra y fue analizado por un equipo internacional mediante el Telescopio Espacial James Webb (JWST) y observatorios terrestres. Los expertos de la Universidad de Oxford confirmaron que la atmósfera de este mundo resulta rica en sulfuro de hidrógeno, una molécula responsable del olor a “huevo podrido”, y que su superficie alcanza temperaturas de aproximadamente 1900 grados Celsius.

El estudio, publicado en Nature Astronomy, describe por primera vez un planeta que no encaja en ninguna categoría conocida. L 98-59 d posee una densidad baja para su tamaño, que es 1,6 veces mayor que la Tierra, y una estructura interna dominada por un océano global de magma fundido.

Según explicó Harrison Nicholls, líder del equipo, “este descubrimiento sugiere que las categorías que los astrónomos utilizan actualmente para describir los planetas pequeños podrían ser demasiado simplistas. Si bien es improbable que este planeta fundido albergue vida, refleja la gran diversidad de mundos que existen más allá del sistema solar. Entonces, cabe preguntarse: ¿qué otros tipos de planetas esperan ser descubiertos”.

Los investigadores emplearon simulaciones informáticas de última generación para reconstruir la evolución de L 98-59 d durante casi 5 mil millones de años. Estas simulaciones, cotejadas con los datos del JWST y otros telescopios, permitieron inferir la existencia de un manto de silicato fundido y un océano de magma capaz de almacenar grandes cantidades de azufre.

El equipo determinó que los gases ricos en azufre, como el dióxido y el sulfuro de hidrógeno, se liberaron a la atmósfera superior a lo largo de milenios, proceso que contribuyó a conservar una atmósfera densa y tóxica. El Telescopio Espacial James Webb detectó firmas espectrales de estas moléculas, lo que confirmó la hipótesis de un planeta volcánico y apestoso.

La singularidad de este exoplaneta, cuya atmósfera se asemeja a la de un “infierno azul” por la presencia de gases pesados y temperaturas abrasadoras, llevó a los científicos a proponer una nueva categoría para mundos sulfurosos con mares de magma.

“Parece pertenecer a una clase de planeta completamente diferente que contiene moléculas pesadas de azufre”, afirman los autores del artículo. Este tipo de composición no tiene equivalentes entre los planetas terrestres del sistema solar y se distancia tanto de los mundos rocosos típicos como de los planetas oceánicos ricos en hidrógeno.

El análisis detallado reveló que el planeta probablemente se formó con grandes cantidades de materiales volátiles y que, en el pasado remoto, pudo haber sido un subneptuno de mayor tamaño. La contracción y el enfriamiento a lo largo de miles de millones de años provocaron la pérdida de parte de su atmósfera original, aunque el intercambio continuo de moléculas entre la atmósfera y el interior permitió la retención de gases como el hidrógeno y el sulfuro.

“El interior de L 98-59 d está compuesto por un océano de magma permanente, lo que permite la retención a largo plazo de volátiles en su manto durante miles de millones de años”, según los autores.

Las condiciones que reinan en este planeta desafían cualquier posibilidad de vida tal como se entiende en la Tierra. Las temperaturas en la superficie exceden los 1900 grados Celsius, y la atmósfera tóxica, dominada por sulfuro de hidrógeno, transforma a L 98-59 d en un entorno hostil donde la vida tendría que adaptarse a extremos desconocidos.

“No estamos buscando vida en este planeta porque es demasiado caliente, pero encontrar sulfuro de hidrógeno es un trampolín para hallar esta molécula en otros mundos y comprender cómo evolucionan los diferentes tipos de planetas”, explicó Guangwei Fu, astrofísico de la Universidad Johns Hopkins.

El JWST y otros instrumentos de observación han permitido a los astrónomos detectar moléculas en atmósferas planetarias con un nivel de precisión sin precedentes. Este avance tecnológico no solo hizo posible identificar el sulfuro de hidrógeno en L 98-59 d, sino que también permitió su hallazgo años atrás en el gigante gaseoso HD 189733 b, situado a 64 años luz de la Tierra.

El descubrimiento de esta molécula en un exoplaneta constituye un hito para la astronomía, pues resulta la primera vez que se confirma fuera del sistema solar. “El sulfuro de hidrógeno, gas responsable del olor a huevos podridos, parece desempeñar un papel protagonista en este caso”, explicó Richard Chatterjee, investigador de la Universidad de Leeds y la Universidad de Oxford, al equipo de Nature Astronomy.

En el caso de HD 189733 b, un planeta catalogado como “Júpiter caliente”, el ambiente resulta igualmente extremo. Temperaturas superiores a los 900 grados Celsius, vientos de 8.000 kilómetros por hora (4.970 millas por hora) y lluvias de partículas de vidrio fundido convierten a este mundo en un laboratorio natural para estudiar la física bajo condiciones extremas.

El análisis espectroscópico del JWST confirmó la presencia de agua y dióxido de carbono en su atmósfera, junto al sulfuro de hidrógeno. Estos hallazgos permiten a los científicos ajustar los modelos de formación planetaria y comprender la presencia y el rol del azufre en la evolución de planetas rocosos y gaseosos.

El impacto de estos descubrimientos va más allá de la simple clasificación. El hallazgo de un planeta con océanos de magma y atmósfera pestilente sugiere que la diversidad de mundos en la galaxia es mucho mayor de lo que se había previsto.

Las simulaciones muestran que los planetas pueden mantener reservorios internos de magma durante miles de millones de años, permitiendo el intercambio de moléculas entre el interior y la atmósfera y conservando compuestos de azufre que influyen en la evolución planetaria. “Lo emocionante es que podemos usar modelos informáticos para descubrir el interior oculto de un planeta que nunca visitaremos”, expresó Raymond Pierrehumbert, miembro del equipo de Oxford, durante la presentación de los resultados.

La ciencia planetaria enfrenta ahora el reto de redefinir las categorías tradicionales que han servido para clasificar mundos pequeños. “Incompatible con los escenarios de enanas gaseosas y mundos acuáticos”, escriben los autores, quienes plantean que los planetas con atmósferas densas de azufre y mares de magma podrían ser más comunes de lo imaginado. La capacidad de detectar y analizar moléculas complejas a distancias de decenas de años luz abre la puerta a un nuevo paradigma en la exploración exoplanetaria.

Aunque la posibilidad de vida en planetas como L 98-59 d y HD 189733 b parece remota, los expertos no descartan la existencia de formas que hayan evolucionado para prosperar en condiciones extremas y tóxicas. La detección de sulfuro de hidrógeno se convierte en una herramienta clave para identificar la química de planetas potencialmente habitables o, al menos, para comprender la variedad de ambientes que pueden encontrarse en la galaxia.

Las condiciones extremas descritas en estos mundos, donde la superficie se funde en mares de magma y la atmósfera se compone de gases volátiles y pesados, obligan a los científicos a ajustar sus modelos teóricos y a repensar los límites de la habitabilidad planetaria. Cada nueva detección amplía el mapa químico del universo y acerca a la comunidad científica a responder la pregunta sobre la frecuencia y naturaleza de la vida fuera del sistema solar.

Las simulaciones y los datos obtenidos por el JWST y otros observatorios ofrecen pistas sobre cómo los planetas evolucionan desde estados ricos en materiales volátiles hacia configuraciones dominadas por magma y atmósferas pesadas. Los científicos esperan que investigaciones futuras permitan descubrir más planetas con características similares, lo que ayudaría a trazar un mapa más completo de la diversidad química y física de la galaxia.