Atmósfera de hidrógeno en planetas abrasadores: el secreto está en los volcanes ⚡ экспресс
Los exoplanetas rocosos cercanos a estrellas en órbitas excéntricas pueden retener una atmósfera de hidrógeno gracias a la desgasificación volcánica provocada por el calentamiento de marea. Se ha desarrollado un modelo del interior y la atmósfera que evalúa la capacidad del vulcanismo para mantener un ambiente dominado por H₂ en escalas geológicas (≥1 mil millones de años). Tiene en cuenta el estado redox, el calor de marea, la reserva de volátiles y los parámetros orbitales; calcula los flujos de gases y los compara con el escape hidrodinámico limitado por energía. Se ha establecido que se requiere un océano magmático rico en agua, fundidos reducidos y una alta excentricidad. Una fina envoltura de hidrógeno es indicio de actividad magmática actual. Se ha definido la «zona de desgasificación» (región de parámetros favorable para estos planetas) y se han identificado objetivos prometedores. El análisis conjunto de masas, radios y excentricidades precisas, junto con mediciones de la masa molecular media de la atmósfera por el telescopio JWST, permitirá buscar estos mundos; y la firme ausencia de una atmósfera impondrá restricciones al estado redox de los fundidos, la fracción de fundido en el manto y el flujo de calor.
Muchos planetas de otras estrellas — exoplanetas — tienen órbitas alargadas. En cada acercamiento, la gravedad de la estrella los comprime y estira, como si amasara masa. La fricción calienta el interior hasta tal punto que la roca se funde, creando océanos subterráneos de magma.
En esta mezcla ardiente, el agua de los minerales se disocia y libera hidrógeno. El gas ligero tiende a escaparse, como el vapor de una olla, pero las incesantes erupciones volcánicas arrojan nuevas cantidades. El planeta se parece a una sopa hirviendo: la evaporación se compensa añadiendo caldo. Así se mantiene una fina envoltura de hidrógeno que, de otro modo, se perdería en el espacio.
El James Webb detecta esos mundos cuando pasan por delante de la estrella. El método de análisis de la luz transmitida revela la absorción en la neblina de hidrógeno, señal de un vulcanismo incesante. Si no hay envoltura, significa que en el interior hay poca agua o que el magma se ha enfriado. Lo más fascinante: a partir del grosor de esa capa, los astrónomos calculan la intensidad de las erupciones en un planeta que jamás verán por telescopio.
🎯 En Ío, una luna de Júpiter, el calentamiento por marea provoca cientos de volcanes activos: son las erupciones más potentes del Sistema Solar.