Un equipo de astrónomos detectó helio en fuga en los espectros de tránsito del exoplaneta rocoso LHS 1140 b, situado en la zona habitable. Es la primera prueba clara de que esta supertierra, a unos 48 años luz, conserva una atmósfera. La señal apareció solo en 2024 y el estudio examina únicamente la atmósfera superior; la composición de las capas inferiores sigue sin conocerse.
Puntos clave
- En los espectros de tránsito de infrarrojo cercano de LHS 1140 b obtenidos en 2024, el equipo detectó el triplete de helio metaestable cerca de 10.833 ángstroms; las principales líneas combinadas produjeron una absorción adicional del 1,24 % (+0,22/−0,23 puntos porcentuales).
- La señal de helio empezó antes del tránsito óptico, de acuerdo con gas que se extiende por la órbita por delante del planeta; las pruebas de una cola posterior fueron más débiles.
- El mismo método no detectó helio en 2025. Esa observación no era sensible a absorciones inferiores a cerca del 0,6 %, por lo que el resultado respalda un escape variable y no la desaparición de la atmósfera.
- Los modelos interpretan la señal como un flujo calentado por rayos X y radiación ultravioleta extrema de la estrella. La atmósfera superior podría ser rica en helio y pobre en hidrógeno, mientras que especies más pesadas de carbono, nitrógeno y oxígeno permanecerían a menor altura.
- El hallazgo no detecta una biofirma ni confirma agua líquida. La zona habitable describe la energía recibida; el entorno superficial depende todavía de la composición atmosférica y del clima, ambos desconocidos.
A 14,96 pársecs, o unos 48,8 años luz del Sol, LHS 1140 b ha mostrado por fin indicios de una atmósfera que fluye hacia el espacio. Un equipo dirigido por Collin Cherubim informa en Science de la detección de helio metaestable en el espectro de tránsito de este exoplaneta rocoso de la zona habitable. Es la primera demostración clara de una atmósfera en un planeta rocoso situado en la zona habitable de otra estrella. La señal procede de la tenue atmósfera superior, no de una imagen directa de la superficie.
¿Cómo apareció en la luz estelar la absorción de helio de 2024?
LHS 1140 b tiene 5,60 ± 0,19 veces la masa de la Tierra y 1,730 ± 0,025 veces su radio, y completa una órbita alrededor de una enana roja de baja masa cada 24,7 días. Recibe cerca del 42 % de la irradiación estelar terrestre y, suponiendo albedo cero, su temperatura de equilibrio es de 226 ± 4 K. El 23 de septiembre de 2024, el equipo utilizó el espectrógrafo de infrarrojo cercano WINERED, de alta resolución, instalado en el telescopio Magellan Clay de 6,5 metros del Observatorio Las Campanas, en Chile. Durante 6,5 horas obtuvo 70 espectros que abarcaron los tránsitos de LHS 1140 c y b, separados por 39 minutos.
Cuando LHS 1140 b pasó ante su estrella, parte de la luz atravesó la atmósfera superior. El estudio halló absorción adicional en las longitudes de onda de vacío 10.832,057, 10.833,217 y 10.833,306 ángstroms del triplete de helio metaestable. Las dos últimas líneas combinadas alcanzaron una absorción del 1,24 % (+0,22/−0,23 puntos porcentuales), equivalente a una capa atmosférica opaca que llega a 1,52 radios planetarios. La señal aumentó antes del tránsito formal, en consonancia con helio extendido por delante del planeta a lo largo de su órbita; una cola posterior solo cuenta con apoyo preliminar.
El equipo comprobó explicaciones alternativas, entre ellas cambios en la línea de helio de la propia estrella, absorción en la atmósfera terrestre y emisión OH del cielo nocturno. Un proceso de análisis independiente volvió a tratar los datos de 2024 y 2025 y recuperó la señal únicamente en 2024. El tránsito del 29 de septiembre de 2025 no produjo otra detección, pero las pruebas de inyección y recuperación mostraron que una absorción de alrededor del 0,6 % o menos habría sido difícil de distinguir. La ausencia de señal puede reflejar cambios en la radiación XUV, la temperatura del flujo o el viento estelar y no demuestra que la atmósfera desapareciera en un año.
El helio en fuga no mide toda la atmósfera
El estudio interpreta la señal de 2024 como un flujo hidrodinámico calentado por los rayos X y la radiación ultravioleta extrema de la estrella. El modelo p-winds indica que la proporción numérica de hidrógeno respecto al helio en el flujo superior podría ser de apenas 10⁻³. Si hubiera mucho más hidrógeno, absorbería primero la radiación de alta energía necesaria para producir helio metaestable y dificultaría la formación de la señal observada. Los datos respaldan así una atmósfera superior rica en helio y pobre en hidrógeno, pero se trata de una inferencia del modelo para una región tenue y elevada, no de un análisis completo del aire cercano a la superficie.
La tasa modelada de pérdida de helio es insuficiente para arrastrar al espacio especies con masas atómicas de 9 o más, de modo que compuestos más pesados de carbono, nitrógeno y oxígeno podrían acumularse a menor altura. La baja temperatura del planeta también puede atrapar agua por debajo de la parte superior de la atmósfera convectiva e impedir que mucho vapor alcance las capas altas. Estos resultados permiten una atmósfera inferior más pesada o una gran reserva de agua, aunque todavía no se han detectado directamente nitrógeno, vapor de agua, dióxido de carbono ni oxígeno.
El potencial de habitabilidad requiere más observaciones
LHS 1140 b se encuentra en la zona habitable, posee una composición global rocosa y retiene una atmósfera, por lo que es un objetivo importante para estudiar exoplanetas templados. Evaluar su habitabilidad todavía exige información sobre agua líquida superficial y señales relacionadas con la vida. La temperatura de equilibrio solo contabiliza la energía absorbida y emitida; la temperatura real de la superficie, el contraste entre día y noche y la capacidad del agua para permanecer líquida dependen también del grosor atmosférico, los gases de efecto invernadero, las nubes y el transporte de calor.
El siguiente paso es seguir la señal de helio durante más tránsitos para averiguar cómo responde a la actividad estelar, mientras instalaciones como el telescopio espacial James Webb buscan agua, dióxido de carbono y otras moléculas en la atmósfera inferior. El descubrimiento hace avanzar la pregunta desde si el planeta posee una atmósfera hasta cómo se conecta el escape superior con el clima de abajo. Solo al limitar mejor este último podrán los científicos valorar con mayor fiabilidad el potencial habitable de este mundo a 48 años luz.