Una capa delgada de gas hidrógeno que rodea un planeta, detectable mediante observaciones de tránsito.Una envoltura de hidrógeno es una capa delgada de gas hidrógeno que rodea un planeta, a menudo extendiéndose mucho más allá de la superficie sólida o líquida. En la investigación de exoplanetas, esta envoltura es crucial porque puede detectarse cuando el planeta transita frente a su estrella anfitriona: al pasar la luz estelar a través del gas, el hidrógeno absorbe longitudes de onda específicas, dejando una firma reveladora en el espectro. Esto permite a los astrónomos estudiar la composición, temperatura y dinámica de escape de las atmósferas planetarias, especialmente en mundos calientes y de baja gravedad donde el hidrógeno puede evaporarse hacia el espacio.
El concepto de envolturas de hidrógeno alrededor de planetas surgió en el siglo XX con el estudio de los gigantes gaseosos de nuestro sistema solar, pero la primera detección de una envoltura de hidrógeno extendida alrededor de un exoplaneta fue reportada en 2003 por Alfred Vidal-Madjar y sus colegas, al observar el Júpiter caliente HD 209458b.
Cuando un planeta transita, una pequeña fracción de la luz estelar se filtra a través de su atmósfera. Los átomos de hidrógeno en la envoltura absorben luz en la longitud de onda de Lyman-alfa (121.6 nm), creando una línea de absorción oscura. Al medir la profundidad y la forma de esta línea, los científicos pueden inferir la densidad y la extensión de la capa de hidrógeno. Si la envoltura está escapando, la absorción aparece ensanchada y asimétrica, revelando la tasa de pérdida atmosférica, lo cual es clave para entender la evolución planetaria.
Las observaciones de envolturas de hidrógeno se utilizan para identificar qué exoplanetas podrían retener sus atmósferas, informando modelos de habitabilidad y formación planetaria.
Algunos exoplanetas calientes pierden hidrógeno tan rápidamente que desarrollan una cola similar a la de un cometa, extendiéndose millones de kilómetros detrás de ellos.
