El océano de magma ayuda al planeta L 98-59 d a retener una densa atmósfera rica en hidrógeno
Un estudio liderado por la Universidad de Oxford ha identificado un nuevo tipo de planeta fuera de nuestro sistema solar: uno que almacena grandes cantidades de azufre en las profundidades de un océano permanente de magma.
El exoplaneta (un planeta que orbita una estrella fuera del sistema solar), conocido como L 98-59 d, orbita una pequeña estrella roja a unos 35 años luz de la Tierra.
Recientes observaciones realizadas por el telescopio espacial James Webb (JWST) y observatorios terrestres sugieren algo inusual: el planeta tiene una densidad especialmente baja, dado su tamaño (que es aproximadamente 1,6 veces mayor que el de la Tierra) y contiene en su atmósfera significativas cantidades de sulfuro de hidrógeno.
Hasta ahora, los astrónomos habrían clasificado un planeta como este en una de dos categorías habituales: o bien una "enana gaseosa" rocosa con una atmósfera de hidrógeno, o bien un mundo rico en agua formado por océanos profundos y hielo. Pero estos nuevos hallazgos revelan que L 98-59 d no encaja en ninguna de las descripciones; en cambio, parece pertenecer a una clase de planeta completamente diferente que contiene moléculas de azufre pesadas.
Un planeta con un océano de magma
Mediante avanzadas simulaciones informáticas, un equipo de investigadores de la Universidad de Oxford, la Universidad de Groningen, la Universidad de Leeds y la ETH Zúrich reconstruyó la historia del planeta desde poco después de su nacimiento hasta la actualidad, un periodo de casi cinco mil millones de años.
Al vincular directamente las observaciones telescópicas con estos detallados modelos físicos del interior y las atmósferas planetarias, pudieron determinar qué debe estar sucediendo en las profundidades del planeta.
Sus resultados revelan que el manto de L 98-59 d probablemente sea silicato fundido (similar a la lava en la Tierra), con un océano de magma global que se extiende miles de kilómetros por debajo.
Imagen derecha: Pérdida de volátiles y contracción atmosférica a lo largo del tiempo, a través de dos etapas de evolución. Crédito: Nature Astronomy (2026). DOI: 10.1038/s41550-026-02815-8
Este vasto depósito de material fundido permite al planeta almacenar cantidades extremadamente grandes de azufre en las profundidades de su interior, a lo largo de escalas de tiempo geológicas. El océano de magma también ayuda al planeta L 98-59 d a retener una densa atmósfera rica en hidrógeno que contiene gases con azufre, como el sulfuro de hidrógeno (H₂S). Normalmente, este gas se perdería en el espacio con el tiempo debido a la radiación de rayos X producida por la estrella anfitriona.
A lo largo de miles de millones de años, los intercambios químicos entre su interior fundido y su atmósfera han dado forma a lo que los telescopios observan hoy en L 98-59 d. Los investigadores sugieren que L 98-59 d podría ser el primer miembro reconocido de una población más amplia de planetas sulfurosos ricos en gas que albergan océanos de magma de larga duración. De ser así, la diversidad de mundos en nuestra galaxia podría ser incluso mayor de lo que se creía.
"Este descubrimiento sugiere que las categorías que los astrónomos utilizan actualmente para describir los planetas pequeños podrían ser demasiado simplistas. Si bien es improbable que este planeta fundido albergue vida, refleja la gran diversidad de mundos que existen más allá del sistema solar. Cabe preguntarse entonces: ¿Qué otros tipos de planetas esperan ser descubiertos?", dijo el autor principal, el Dr. Harrison Nicholls (Departamento de Física, Universidad de Oxford).
Cómo el azufre moldea el planeta
Las observaciones del JWST realizadas en 2024 indicaron la presencia de dióxido de azufre, entre otros gases de azufre, en las capas altas de la atmósfera superior de L 98-59 d. Los nuevos modelos del equipo demuestran que estos gases pueden crearse cuando la luz ultravioleta de la estrella anfitriona, la enana roja L 98-59, desencadena reacciones químicas.
Al mismo tiempo, el océano de magma subterráneo actúa como un enorme reservorio que amortigua estos gases volátiles, almacenándolos y liberándolos durante miles de millones de años después de la formación del planeta. Esta combinación de un profundo almacenamiento de volátiles en su interior y la química atmosférica impulsada por la radiación ultravioleta explica las notables propiedades del planeta.
Según las simulaciones, es probable que L 98-59 d se haya formado con una gran cantidad de material volátil y que en su momento tuviera un aspecto más parecido al de un planeta subneptuno de mayor tamaño.
Durante miles de millones de años, se fue reduciendo gradualmente al enfriarse y perdió parte de su atmósfera. Es importante destacar que los océanos de magma representan los estados iniciales universales de todos los planetas rocosos (incluida la Tierra y Marte), por lo que los nuevos conocimientos sobre la física de los océanos de magma pueden aportarnos información sobre nuestro propio mundo y su historia primordial.
El coautor, el profesor Raymond Pierrehumbert (Departamento de Física, Universidad de Oxford), afirmó: "Lo fascinante es que podemos usar modelos informáticos para descubrir el interior oculto de un planeta que nunca visitaremos. Si bien los astrónomos solo pueden medir el tamaño, la masa y la composición atmosférica de un planeta desde la distancia, esta investigación demuestra que es posible reconstruir el pasado remoto de estos mundos extraterrestres y descubrir tipos de planetas sin equivalente en nuestro propio sistema solar".
Imagen: Representación artística del Telescopio Espacial James Webb. Crédito: NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierre.
El telescopio espacial James Webb (JWST) está proporcionando una gran cantidad de datos nuevos, y se esperan más de las próximas misiones Ariel y PLATO. El equipo de investigación pretende aplicar sus simulaciones a estas nuevas mediciones, utilizando métodos de aprendizaje automático, para cartografiar la diversidad de mundos más allá del sistema solar y establecer conexiones con sus orígenes. De este modo, aprenderemos cómo se forman los planetas, cómo evolucionan y, por lo tanto, podremos establecer expectativas sobre cuáles podrían ser habitables (o no).
El Dr. Richard Chatterjee (Universidad de Leeds/Universidad de Oxford) afirmó: "Nuestros modelos informáticos simulan diversos procesos planetarios, lo que nos permite retroceder en el tiempo y comprender cómo evolucionó este inusual exoplaneta rocoso, L 98-59 d. El sulfuro de hidrógeno, responsable del olor a huevos podridos, parece desempeñar un papel fundamental. Sin embargo, como siempre, se necesitan más observaciones para comprender este planeta y otros similares. Investigaciones posteriores podrían revelar que los planetas con olores penetrantes son sorprendentemente comunes".
Los hallazgos se han publicado en la revista Nature Astronomy: Volatile-rich evolution of molten super-Earth L 98-59 d
