El aliento de helio de un subneptuno joven ✎

Original: "WINERED Detects a Strong Atmospheric Outflow on the Sub-Neptune GJ 3090b"
arXiv:2609.14704v1 · 2026-09-13 · arXiv non-exclusive · análisis propio · 4 min
El espectrógrafo WINERED captó un potente escape atmosférico en GJ 3090b y mostró que el planeta pierde su envoltura cientos de veces más rápido de lo que se creía.

Un globo que se quedó sin atar se desinfla ante nuestros ojos. Algo parecido le ocurre al planeta GJ 3090b: su envoltura de hidrógeno y helio se escapa al espacio a un ritmo que sorprendió a los astrónomos. El planeta es solo el doble de grande que la Tierra, pero pierde gas como si hubiera decidido deshacerse cuanto antes de todo lo que le sobra.

Durante dos tardes de septiembre de 2024, el equipo observó cómo GJ 3090b pasaba por delante de su estrella. El espectrógrafo WINERED, instalado en el telescopio Magallanes II de seis metros, captaba la luz estelar que atravesaba la atmósfera del planeta. En esa luz apareció una sombra profunda en una longitud de onda de 10833 ángstroms: la huella del helio en un estado particular, excitado. La absorción llegaba al dos por ciento, muchísimo para un planeta tan pequeño. En los subneptunos esta señal suele ser apenas perceptible, pero aquí era tan intensa que su significancia alcanzó las 23 sigmas.

Al helio en estado excitado se le llama metaestable: queda «atrapado» entre el estado normal y el ionizado, y puede tardar mucho en volver al fundamental. Por eso resulta tan cómodo de detectar en los espectros de planetas lejanos.

La anchura de la línea habló de la temperatura y la velocidad del gas. Si la atmósfera se escapara despacio, como el vapor sobre una olla caliente, la línea sería estrecha. Pero se estiró hasta 25 kilómetros por segundo, y eso ya se parece al chorro de una bombona. Ese carácter del escape apunta a la fotoevaporación: la radiación ultravioleta y de rayos X de la estrella calienta las capas altas de la atmósfera y literalmente las barre hacia fuera. No se encontró ningún desplazamiento de la línea, lo que significa que el viento estelar casi no estorba al gas en su huida.

La comparación con los datos del telescopio espacial James Webb añadió más intriga. La señal de WINERED resultó ser ocho veces y media mayor que la incertidumbre. No es un error: el escape cambia de una noche a otra. La primera noche la absorción fue del 2,03 por ciento; la segunda, del 1,62. El planeta respira de forma irregular, como un globo del que el helio sale a veces más rápido y a veces más despacio.

Las simulaciones ayudaron a entender que las capas inferiores de la atmósfera están ocultas por aerosoles, partículas diminutas parecidas a una neblina. Antes se pensaba que el espectro plano se explicaba por una gran abundancia de elementos pesados, pero los cálculos mostraron que la metalicidad difícilmente supera cien veces el valor solar. Los aerosoles esconden lo que hay debajo, igual que una niebla espesa oculta el camino.

La tasa de pérdida de masa ronda los cien mil millones de gramos por segundo. Suena a mucho, pero en realidad son solo unas pocas toneladas. Sin embargo, en trescientos millones de años se acumula una envoltura entera.

El planeta pierde su abrigo de gas cientos de veces más rápido de lo que se pensaba. Dentro de trescientos millones de años solo quedará de él un núcleo rocoso desnudo. En términos cósmicos, eso es un instante. GJ 3090b es un adolescente que atraviesa una fase turbulenta de su crecimiento, y los astrónomos han tenido la suerte de sorprenderlo justo en ese momento.

El globo de la primera frase no se desinfla porque sí. Lo desinfla su estrella, y el proceso se ve con todo detalle gracias a un espectrógrafo de alta resolución. Algún día este tipo de observaciones será rutina y podremos hacer un censo de los planetas que pierden su atmósfera. Por ahora, GJ 3090b es un fotograma excepcional de la película sobre cómo los subneptunos se convierten en supertierras.

La línea del helio en una longitud de onda de 10833 ángstroms es tan sensible a las condiciones de las capas altas de la atmósfera que a veces se la llama «el termómetro de los gases que escapan». En GJ 3090b resultó tan profunda que el planeta parece un gigante gaseoso en miniatura que pierde materia, aunque por tamaño solo duplica a la Tierra.

La rápida pérdida de atmósfera de un subneptuno joven recuerda al destino del planeta Kamino del universo de «Star Wars», cuyo mundo oceánico va perdiendo poco a poco su habitabilidad a causa de los cambios climáticos. En la realidad, GJ 3090b no pierde agua, sino su envoltura de hidrógeno y helio, pero el motivo de «un planeta al borde de un cambio irreversible» resulta reconocible.

Científicos
Emile ClapeyronDavid CharbonneauR. A. RossiterD. B. McLaughlinMichel MayorDidier Queloz
Conceptos
subneptuno atmósferas de exoplanetas del JWST envoltura de hidrógeno metanol helio-3 vapor de agua transitorio