Ciência

Nou tipus de planeta rocós amb oceà de magma global identificat amb telescopi

espaço
Foto: espaço - Foto: annussha/Shutterstock.com

Els astrònoms han identificat característiques sorprenents a l’exoplaneta L 98-59 d, situat a 35 anys llum de Terra. El cos celeste, aproximadament 1,6 vegades la mida del nostre planeta, té una densitat molt inferior a l’esperada per a una composició purament rocosa i metàl·lica. Dados obtingut per Telescópio Espacial James Webb ens va permetre concloure que l’interior del planeta és la llar d’un oceà global permanent de magma. L’estructura Essa explica la retenció de substàncies volàtils com el sofre i l’hidrogen durant milers de milions d’anys.

  • El planeta orbita al voltant d’una petita estrella vermella del sistema L 98-59
  • Les observacions espectroscòpiques indiquen la presència de sulfur d’hidrogen a l’atmosfera
  • Els models computacionals confirmen una fracció de fusió al voltant del 45% al ​​mantell

El descobriment es va detallar en un estudi publicat a la revista Nature Astronomy el 16 de març de 2026. La baixa densitat registrada, propera als 2,2 g/cm³ en algunes estimacions, no encaixa en els models convencionals de planetes rocosos. En canvi, apunta a un interior ric en material fos que actua com a dipòsit d’elements volàtils.

La composició interna sorprèn els investigadors

El mantell del planeta està format per silicat fos, un material similar a la lava vista en les erupcions volcàniques a Terra. L’oceà de magma Esse s’estén a milers de quilòmetres de profunditat i es manté en estat líquid a causa de l’escalfament de les marees i altres processos interns. L’estructura permet que el sofre romangui dissolt a l’interior durant llargs períodes geològics.

Els investigadors van assenyalar que la densitat reduïda de L 98-59 d contrasta amb el que s’esperaria per a un cos de la seva mida. Enquanto a Terra té una densitat mitjana d’aproximadament 5,5 g/cm³, l’exoplaneta registra valors significativament més baixos. La discrepància Essa va portar l’equip a rebutjar els escenaris del món de l’aigua o dels nans gasosos. El model més adequat indica un mantell fos capaç de retenir les substàncies volàtils.

L’atmosfera rica en hidrogen i sulfur d’hidrogen complementa la imatge interna. La radiació ultraviolada Radiação de l’estrella host desencadena reaccions fotoquímiques que produeixen diòxid de sofre a les capes superiors. El procés Esse s’assembla a la formació d’ozó a Terra, però es produeix en un entorn químicament reductor i abrasador.

L’atmosfera revela processos fotoquímics actius

Els espectres de trànsit capturats per James Webb indiquen que el sulfur d’hidrogen predomina en la composició atmosfèrica. La llum de l’estrella transforma part d’aquest gas en diòxid de sofre mitjançant reaccions activades per la radiació ultraviolada. El fenomen confirma la interacció entre l’interior fos i les capes exteriors del planeta.

L’oceà de magma actua com una font contínua de desgasificació, alliberant substàncies volàtils que mantenen el gruix de l’atmosfera. La dinàmica Essa és diferent de la dels planetes que perden ràpidament els seus gasos a l’espai. En el cas de L 98-59 d, el dipòsit intern suporta la retenció d’hidrogen i sofre durant milers de milions d’anys.

Els models evolutius mostren que el planeta ha sofert un refredament secular combinat amb l’erosió atmosfèrica. Apesar A més, el mantell fos roman actiu i conserva una fracció important de material fos. La configuració explica per què el cos celeste no encaixa en les categories tradicionals d’exoplanetes.

La baixa densitat apunta a un dipòsit de volàtils

Mesures anteriors indicaven una massa equivalent a 1,64 vegades la de Terra i un radi d’1,627 vegades la de la Terra. La combinació d’aquests valors dóna com a resultat una densitat incompatible amb un nucli de ferro pur i un mantell de roca sòlida. Les simulacions internacionals Equipes van ajustar per incloure un alt contingut inicial de sofre i hidrogen.

El resultat revela que més de l’1,8% de la massa inicial del planeta es pot emmagatzemar en forma de volàtils. Parte de l’hidrogen i el carboni van emigrar a l’atmosfera, mentre que el sofre roman majoritàriament dissolt al magma. La distribució Essa diferencia L 98-59 d d’altres mons observats fins ara.

Els astrònoms destaquen que el planeta està a prop de l’anomenada “séquia del radi”, una regió on les super-Terres i els mini-Neptús se separen en poblacions diferents. La presència d’un oceà de magma permanent ofereix una nova visió dels mecanismes que configuren aquesta divisió.

Les observacions de James Webb augmenten la nova categoria

Les dades de trànsit espectroscòpiques obtingudes pel telescopi espacial es van combinar amb observacions de telescopis terrestres. La integració va permetre refinar els paràmetres físics de l’exoplaneta i provar múltiples escenaris de composició. El model de planeta sec o dominat per l’aigua Nenhum va explicar adequadament els senyals detectats.

L’equip dirigit pels investigadors Universidade i Oxford va concloure que l’interior fos representa un camí evolutiu alternatiu per als planetes rocosos. El procés implica una retenció prolongada de volàtils al mantell, seguida d’una desgasificació gradual que s’alimenta a l’atmosfera. La trajectòria Essa s’alinea amb les tendències observades en enquestes com la California-Kepler Survey.

L’escalfament de la marea provocat per la proximitat a l’estrella vermella contribueix a mantenir el mantell en estat parcialment fos. La fracció de fusió estimada del 45% indica que una gran part del silicat roman líquid fins i tot després de milers de milions d’anys d’evolució planetària.

Implicacions per entendre els exoplanetes rocosos

L’estudi estableix L 98-59 d com un primer exemple d’una classe de mons sobreescalfats abans no identificada. Els cossos Esses combinen una superfície abrasadora, un mantell global de magma i una atmosfera enriquida amb compostos de sofre. La configuració desafia classificacions anteriors basades únicament en la mida i la densitat.

Els investigadors subratllen que els processos interns i ambientals treballen conjuntament per generar la diversitat observada entre les super-Terres i els sub-Neptús. En el cas concret de L 98-59 d, l’oceà de magma funciona com un tampó químic que regula l’alliberament de gasos al llarg del temps geològic.

Observacions futures amb James Webb i altres instruments podrien mapejar les variacions de l’atmosfera i confirmar l’extensió exacta del dipòsit de fosa. De moment, les dades disponibles ja demostren que els planetes amb característiques similars poden ser més comuns del que s’imaginava anteriorment.

El sistema L 98-59 ofereix laboratori natural

L’exoplaneta forma part d’un sistema amb múltiples cossos que orbiten al voltant de la mateixa estrella nana vermella. La configuració permet comparacions directes entre planetes de diferents mides i composicions dins del mateix entorn estel·lar. L 98-59 d destaca com el més extern dels planetes confirmats del sistema.

L’estrella host, amb menys massa i temperatura que Sol, irradia energia d’una manera que manté el planeta en una zona d’escalfament intens. La proximitat orbital Essa afavoreix l’escalfament de la marea que ajuda a preservar l’estat fos del mantell. Astrônomos planifica observacions addicionals per perfeccionar la comprensió de la dinàmica del sistema sencer.

El descobriment reforça el paper de James Webb com a eina capaç de sondejar les atmosferes i els interiors d’exoplanetes llunyans amb una precisió sense precedents. Les noves dades Cada contribueixen a reconstruir els processos que formen i evolucionen mons més enllà de Sistema Solar.