El Webb encontró un planeta de lava que refleja 74 % de la luz de su estrella

El Telescopio Espacial James Webb ha descubierto que un planeta rocoso cubierto de roca fundida, abrasado por estar tan cerca de su estrella que un año allí dura menos de medio día terrestre, refleja la luz casi tan bien como Venus. Webb siguió al planeta durante casi toda su órbita y vio que devolvía la mayor parte de la luz estelar que incide sobre él, en vez 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 significa que hay algo sobre el magma: una atmósfera espesa, probablemente con nubes reflectantes formadas por roca evaporada de la superficie.

Esto convierte a TOI-561 b en uno de los casos más sólidos hasta ahora 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 encontrado principalmente roca desnuda. Aquí, el planeta con menos motivos para tener una atmósfera parece ser el que la conservó.

El estudio, dirigido por Samuel Boucher, de la Université de Montréal, 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 fuertemente 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 se pierde en el resplandor de su estrella, situada a unos 280 años luz de distancia 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 mientras el planeta gira.

El planeta casi con certeza está acoplado por marea, con una cara en luz diurna permanente y la otra en noche permanente. A medida que orbita, Webb ve una porción mayor del lado diurno caliente y luego una mayor del lado nocturno. Cuando el planeta pasa por detrás de la estrella, su luz desaparece, y el tamaño de esa caída revela directamente el brillo del lado diurno. Este ascenso y descenso a lo largo de una órbita se denomina curva de fase.

El equipo apuntó el instrumento NIRSpec de Webb hacia el sistema durante unas 37 horas sin interrupción, cubriendo casi cuatro órbitas, en longitudes de onda infrarrojas de entre aproximadamente 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 modelaron la granulación, el lento patrón de ebullición en la superficie de la estrella que hace titilar 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 alrededor del planeta, en lugar de permanecer únicamente en el lado iluminado», dijo Dang. «En conjunto, estas señales apuntan a la presencia de una atmósfera».

Por qué los números descartan la roca desnuda

El argumento es 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, alrededor de 820 grados Celsius. La roca desnuda no tiene forma de calentar su noche permanente.

El lado nocturno sigue sin ser lo suficientemente cálido como para explicar la energía faltante, por lo que la mayor parte debe reflejarse antes de ser absorbida. A partir de ese balance, el equipo calcula un albedo de Bond, la proporción de luz estelar entrante que un planeta devuelve al espacio, de aproximadamente 0,74, con un margen de cerca de una décima. Venus, envuelto en nubes de ácido sulfúrico, se sitúa en torno a 0,77; la Tierra, cerca de 0,3; y la Luna, alrededor de 0,1. Las pruebas de laboratorio muestran que la lava es un mal reflector, por lo que lo que está reflejando la luz no es el suelo.

Un modelo informático del clima del planeta respaldó esta conclusión. El equipo probó atmósferas de vapor de agua, agua con dióxido de carbono y oxígeno casi puro, con presiones superficiales de hasta 10 bares, diez veces la de la Tierra. Una roca desnuda oscura produjo una curva de fase mucho mayor que la observada, mientras que las atmósferas brillantes de entre 1 y 10 bares fueron las que más se aproximaron, sin importar 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 delgada no sobreviviría miles de millones de años de esta radiación.

Nubes hechas del material de la arena

Los reflectores más probables son nubes de minerales de silicato, la familia que incluye al cuarzo y a 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 eficiencia en las longitudes de onda utilizadas por Webb.

El equipo probó el caso más extremo: un planeta que no refleja nada y, por tanto, tiene el lado diurno más caliente posible. Aun así, se formaron nubes en el lado matutino, suficientes por sí solas para alcanzar un albedo de Bond de aproximadamente 0,24. Esto sugiere una retroalimentación: 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 pérdida de gas hacia el espacio, actuando como un protector solar para 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 capa de dióxido de carbono, un Venus mucho más caliente, o ser rica en dióxido de azufre, como los gases que emanan de la luna volcánica de Júpiter, Io. Los modelos climáticos ajustan casi igual de bien a mezclas ricas en agua y a mezclas ricas en oxígeno, y los autores se niegan a clasificarlas.

Los dos detectores NIRSpec tampoco coinciden. Uno muestra el punto más caliente desplazado al oeste de donde predicen los modelos; el otro, un lado nocturno más frío de lo que reproduce cualquier modelo. El equipo afirma que esto podría deberse al titileo 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 basan en una estrecha ventana infrarroja que no capta el máximo del brillo del planeta, por lo que son las mejores estimaciones disponibles.

El problema más profundo es por qué existe la atmósfera en absoluto. La teoría del escape indica que una supertierra sometida a esta irradiación debería haber quedado despojada de todo. Los autores enumeran cuatro salidas: el planeta nació rico en gases, como un mini-Neptuno; las atmósferas secundarias pesadas se filtran 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 están escapando de nuevo, con el océano de magma funcionando como un volcán a escala planetaria. Más de una puede ser cierta.

Un mundo rocoso con muy poca roca

TOI-561 b es el más interno 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 estrechas, una señal temprana de una capa profunda de material más ligero. Orbita unas 35 veces más cerca de su estrella que Mercurio del Sol, en unas 10,7 horas, y recibe unas 4.700 veces la luz estelar que recibe la Tierra.

Preguntas frecuentes sobre TOI-561 b

¿Qué es TOI-561 b?

Una supertierra rocosa situada a unos 280 años luz de distancia, de 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.

¿TOI-561 b tiene atmósfera?

La evidencia indica que sí. Webb midió un lado diurno mucho más frío de lo que debería ser la roca desnuda y un lado nocturno cálido, lo que en conjunto exige una atmósfera espesa que refleje la luz y redistribuya el calor alrededor del planeta.

¿Un planeta de lava puede 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 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 está muy fuera de cualquier rango en el que pudiera sobrevivir la vida tal como la conocemos. Su valor reside en lo que revela sobre cómo los planetas rocosos conservan o pierden su atmósfera.

Qué sigue

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

Webb recogió la curva de fase durante dos días de mayo de 2024, bajo el 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 por el titileo estelar y cubriría la banda de 15 micrómetros donde el dióxido de carbono deja una marca intensa. «Observar el planeta en longitudes de onda más largas con JWST podría darnos información y ayudar a explicar cómo un planeta tan caliente ha conservado una atmósfera durante miles de millones de años», dijo 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: astronomía, James Webb Space Telescope, exoplanetas, atmósferas de exoplanetas, planeta de lava, supertierra