Un planeta de lava que debería ser roca desnuda refleja el 74 % de su luz, según el Webb

El telescopio espacial James Webb ha descubierto que un planeta rocoso cubierto de roca fundida, abrasado por orbitar tan cerca de su estrella que allí un año dura menos de medio día terrestre, refleja la luz casi tan bien como Venus. Webb siguió al planeta durante casi toda su órbita y observó que devuelve la mayor parte de la luz estelar que recibe, en lugar de absorberla.

Eso no debería ocurrir. La lava es oscura, y se esperaba que un pequeño mundo rocoso sometido a tanta radiación hubiera perdido su atmósfera hace mucho tiempo, quedando como una esfera negra y calcinada. Un planeta brillante implica que hay algo sobre el magma: una atmósfera espesa, probablemente cargada de nubes reflectantes formadas por roca evaporada de la superficie.

Esto convierte a TOI-561 b en uno de los casos más sólidos hasta la fecha de un planeta rocoso fuera del sistema solar que ha conservado una atmósfera. JWST ha examinado una serie de pequeños mundos rocosos, la mayoría alrededor de estrellas enanas rojas, y ha hallado sobre todo roca desnuda. Aquí, el planeta con menos motivos para tener atmósfera parece ser el que la ha mantenido.

El estudio, dirigido por Samuel Boucher, de la Université de Montréal, y con Lisa Dang, de la University of Waterloo, como responsable del proyecto, aparece en The Astronomical Journal. «Nuestro descubrimiento desafía las teorías actuales», afirmó la coautora Anjali Piette, de la University of Birmingham. «Esperaríamos que un planeta rocoso tan intensamente irradiado como TOI-561 b hubiera perdido su atmósfera hace miles de millones de años».

Cómo Webb midió la luz de un planeta que no puede ver

Webb no puede fotografiar TOI-561 b, que queda perdido en el resplandor de su estrella, situada a unos 280 años luz, en la constelación de Sextans. Lo que sí puede hacer es medir con extrema precisión el brillo infrarrojo combinado de la estrella y el planeta, y observar cómo cambia ese brillo a medida que el planeta gira.

Es casi seguro que el planeta está acoplado por marea, con una cara permanentemente iluminada y la otra en noche perpetua. A medida que orbita, Webb ve una porción mayor del lado diurno caliente y después una mayor del lado nocturno. Cuando el planeta pasa por detrás de la estrella, su luz desaparece, y la magnitud de esa caída proporciona directamente el brillo del lado diurno. Esta subida y bajada a lo largo de una órbita se denomina curva de fase.

El equipo apuntó el instrumento NIRSpec de Webb al sistema durante unas 37 horas sin interrupción, cubriendo casi cuatro órbitas, en longitudes de onda infrarrojas de aproximadamente entre 3 y 5 micrómetros. El lado diurno del planeta aporta apenas unas decenas de partes por millón a la luz de la estrella. Para aislarlo, los investigadores también modelizaron la granulación, el lento patrón de ebullición de la superficie estelar que hace centellear su brillo.

«Esta técnica, conocida como curva de fase, reveló que el planeta refleja una cantidad significativa de luz de su estrella y que el calor se redistribuye por el planeta, en lugar de quedarse únicamente en el lado iluminado», explicó Dang. «En conjunto, estos indicios apuntan a la presencia de una atmósfera».

Por qué las cifras descartan la roca desnuda

El argumento se basa en un balance energético. Una roca desnuda y oscura a esta distancia, que absorbiera todo y no trasladara calor a su lado nocturno, debería tener un lado diurno cercano a los 3.200 kelvin, unos 2.900 grados Celsius. Webb midió unos 2.050 kelvin en el lado diurno, cerca de 1.780 grados Celsius, y aproximadamente 1.090 kelvin en el lado nocturno, unos 820 grados Celsius. La roca desnuda no tiene forma de calentar su noche permanente.

El lado nocturno sigue sin ser lo bastante cálido como para explicar la energía que falta, por lo que la mayor parte debe reflejarse antes de ser absorbida. A partir de ese balance, el equipo obtiene un albedo de Bond –la fracción de la luz estelar entrante que un planeta devuelve al espacio– de alrededor de 0,74, con un margen de aproximadamente una décima. Venus, envuelto en nubes de ácido sulfúrico, se sitúa en torno a 0,77; la Tierra, en torno a 0,3; y la Luna, en torno a 0,1. Los ensayos de laboratorio muestran que la lava refleja mal, de modo que lo que refleja la luz no es el suelo.

Un modelo informático del clima del planeta respaldó esta conclusión. El equipo probó atmósferas de vapor de agua, de agua con dióxido de carbono y de oxígeno casi puro, con presiones superficiales de hasta 10 bares, diez veces la de la Tierra. Una roca desnuda y oscura producía una curva de fase mucho mayor que la observada, mientras que las atmósferas brillantes de 1 a 10 bares eran las que más se aproximaban, independientemente de la mezcla de gases. Los autores sospechan que la atmósfera real es aún más espesa, ya que la baja densidad del planeta apunta a una envoltura profunda y una capa fina no sobreviviría miles de millones de años de esta radiación.

Nubes hechas de la materia de la arena

Los reflectores más probables son nubes de minerales de silicato, la familia que incluye el cuarzo y la arena común. El lado diurno está lo bastante caliente como para vaporizar roca del océano de magma y, allí donde el aire se enfría, cerca del borde del lado diurno, ese vapor puede condensarse en granos de dióxido de silicio y silicato de magnesio, que dispersan la luz con gran eficacia en las longitudes de onda utilizadas por Webb.

El equipo probó el caso más extremo: un planeta que no refleja nada y que, por tanto, tiene el lado diurno más caliente posible. Aun así se formaron nubes en el lado matutino, suficientes por sí solas para un albedo de Bond de aproximadamente 0,24. Esto sugiere una realimentación: las nubes enfrían el lado diurno, el aire más frío permite que se formen más nubes y el planeta se vuelve aún más brillante. Al desviar la luz, las nubes también reducen la energía que impulsa la fuga de gas al espacio, actuando como protector solar de la propia atmósfera. Se ha propuesto un efecto similar para el Neptuno caliente LTT 9779 b, uno de los exoplanetas más reflectantes conocidos.

Lo que no resuelve

Nadie sabe de qué está hecha la atmósfera. Podría ser una densa manta de dióxido de carbono, una Venus mucho más caliente, o ser rica en dióxido de azufre, como los gases que emanan de la luna volcánica de Júpiter, Ío. Los modelos climáticos ajustan prácticamente igual de bien a mezclas ricas en agua y ricas en oxígeno, y los autores declinan ordenarlas por probabilidad.

Los dos detectores de NIRSpec tampoco coinciden. Uno muestra el punto más caliente desplazado hacia el oeste respecto a donde lo predicen los modelos; el otro, un lado nocturno más frío de lo que reproduce cualquier modelo. El equipo afirma que esto podría deberse a parpadeo estelar residual, a derivas conocidas en uno de los detectores o a diferencias reales en las nubes o los gases según la longitud de onda. Las temperaturas se apoyan en una estrecha ventana infrarroja que no cubre el máximo del brillo del planeta, por lo que son las mejores estimaciones disponibles.

El problema más profundo es por qué existe la atmósfera siquiera. La teoría de escape indica que una supertierra sometida a tanta irradiación debería haber quedado despojada de ella. Los autores enumeran cuatro salidas: el planeta nació rico en gas, como un mini-Neptuno; las atmósferas secundarias pesadas se escapan mucho más lentamente que las ligeras de hidrógeno; el planeta se formó más lejos y migró hacia dentro tarde, después de la juventud más feroz de su estrella; o los gases atrapados en el interior fundido se están filtrando de nuevo hacia fuera, con el océano de magma actuando como un volcán a escala planetaria. Puede que más de una sea cierta.

Un mundo rocoso con demasiada poca roca

TOI-561 b es el más interior de cuatro planetas conocidos alrededor de una estrella ligeramente más pequeña y fría que el Sol, y de unos 10.000 millones de años, el doble de la edad del Sol. El planeta tiene aproximadamente 1,4 veces el diámetro de la Tierra y 2,2 veces su masa, por lo que es menos denso que la Tierra y que la mayoría de los planetas en órbitas tan cerradas, un indicio temprano de una capa profunda de material más ligero. Orbita unas 35 veces más cerca de su estrella que Mercurio del Sol, tarda unas 10,7 horas y recibe unas 4.700 veces la luz estelar que recibe la Tierra.

Preguntas habituales sobre TOI-561 b

¿Qué es TOI-561 b?

Una supertierra rocosa situada a unos 280 años luz, con aproximadamente 1,4 veces el diámetro de la Tierra. Orbita su estrella en unas 10,7 horas, tan cerca que se cree que su superficie es un océano global de magma.

¿Tiene TOI-561 b atmósfera?

Las pruebas indican que sí. Webb midió un lado diurno mucho más frío de lo que debería ser la roca desnuda y un lado nocturno cálido, dos datos que conjuntamente exigen una atmósfera espesa que refleje la luz y redistribuya el calor por el planeta.

¿Puede un planeta de lava tener nubes?

Probablemente. En TOI-561 b, el vapor de roca procedente del océano de magma puede condensarse en nubes de dióxido de silicio y silicato de magnesio allí donde se enfría el aire del lado diurno, y esas nubes son la principal explicación de su albedo de Bond de aproximadamente 0,74.

¿Podría vivir algo en TOI-561 b?

No. Con un lado diurno cercano a los 1.800 grados Celsius y una superficie de roca fundida, el planeta queda muy fuera de cualquier intervalo en el que pudiera sobrevivir la vida tal como la conocemos. Su valor reside en lo que muestra sobre cómo los planetas rocosos conservan o pierden su atmósfera.

Qué ocurre ahora

Los mismos datos de Webb incluyen un espectro de tránsito, luz estelar filtrada a través de la atmósfera mientras el planeta cruzaba por delante de su estrella, que el equipo analizará en un próximo artículo para estudiar el grosor, la composición y las nubes de la atmósfera. También están modelizando cómo evolucionaron conjuntamente el interior y la atmósfera para determinar qué vía de escape encaja mejor.

Webb recogió la curva de fase durante dos días de mayo de 2024, dentro del programa de observación 3860. Un primer análisis del lado diurno, dirigido por Johanna Teske, de la Carnegie Institution for Science, se anunció en diciembre de 2025 y concluyó que el planeta era demasiado frío para ser roca desnuda. El artículo sobre la curva de fase se publicó en línea el 29 de septiembre de 2026, y la University of Birmingham anunció el resultado el 26 de octubre de 2026.

La prueba decisiva es una curva de fase con el instrumento de infrarrojo medio MIRI de Webb, que determinaría de forma independiente las temperaturas de los lados diurno y nocturno, sufriría menos el parpadeo estelar y cubriría la banda de 15 micrómetros donde el dióxido de carbono deja una señal intensa. «Observar el planeta a longitudes de onda más largas con JWST podría aportarnos información y ayudar a explicar cómo un planeta tan caliente ha conservado una atmósfera durante miles de millones de años», afirmó Dang.

Referencia: Boucher et al., «A Highly Reflective Atmosphere on the Lava World TOI-561b Revealed by JWST/NIRSpec Phase Curves,» The Astronomical Journal, 2026. DOI: 10.3847/1538-3881/ae9763

Etiquetas: astronomia, James Webb Space Telescope, exoplanetas, atmósferas de exoplanetas, planeta de lava, supertierra