Esquema de la estructura interna de un planeta de lava en estado frío.
© Romain Jean-Jacques
Una atmósfera moldeada por la segregación química
El estudio subraya la importancia de los procesos de cristalización y diferenciación entre sólidos y líquidos. Gracias a simulaciones numéricas inéditas, los investigadores muestran que estos planetas evolucionan según dos grandes escenarios térmicos:
- Si el interior del planeta está completamente fundido, la atmósfera refleja la composición global del planeta, y la superficie nocturna es inestable y se renueva constantemente.
- Si el interior es mayoritariamente sólido, con solo un océano de lava poco profundo en la cara iluminada, la atmósfera resulta empobrecida en ciertos elementos volátiles como el sodio, el potasio y el hierro.
A medida que el planeta se enfría, minerales distintos precipitan del magma y se acumulan, modificando la composición del océano de lava residual y, por efecto rebote, la de la atmósfera silicatada. Esta transformación química progresiva constituye una firma medible a distancia.
Observaciones para remontar el hilo del tiempo
Los instrumentos de observación actuales, en particular el telescopio espacial James Webb (JWST), son ahora capaces de medir la temperatura de la cara nocturna de estos planetas. Este dato clave permite inferir su estado térmico interno e, indirectamente, su historia geológica.
Desde ya, las hipótesis de este artículo han sido seleccionadas para ser probadas con el telescopio espacial JWST, y un equipo internacional de astrónomos acaba de obtener un tiempo de observación de 100 horas. Futuras observaciones, desde tierra o desde el espacio, también permitirán analizar con mayor detalle la composición de su atmósfera. Estos datos ofrecerán una ventana única sobre las interacciones entre atmósfera, océano de magma y manto sólido.
Hacia una nueva geofísica de las exoplanetas
Esta investigación abre el camino a un enfoque geofísico integrado del estudio de los exoplanetas rocosos. Combinando modelización del interior, datos atmosféricos y medidas térmicas, se vuelve posible reconstituir la evolución de estos mundos desde su formación hasta su estado actual.
Los planetas de lava, durante mucho tiempo percibidos como curiosidades exóticas, aparecen ahora como claves esenciales para comprender la historia profunda de los planetas telúricos, incluido el nuestro.