La Composición Atmosférica de TOI-270 d: Nuevas Perspectivas de las Observaciones del JWST

Introducción

El estudio de exoplanetas temperados tipo sub-Neptuno ha entrado en una fase transformadora con el telescopio espacial James Webb (JWST). Entre estos mundos, TOI-270 d destaca por su tamaño, temperatura y posibles condiciones atmosféricas exóticas. Aunque sus propiedades de masa podrían corresponder a varias estructuras internas, los investigadores se han centrado ahora en la atmósfera observable del planeta para comprender mejor su naturaleza.

Las observaciones anteriores de JWST de TOI-270 d habían producido interpretaciones conflictivas. Algunos análisis sugerían que el planeta podría ser un mundo Hycean, caracterizado por una atmósfera rica en hidrógeno sobre un océano global de agua líquida. Otros propusieron un sub-Neptuno de envoltura mixta, donde las altas temperaturas impiden la formación de océanos líquidos y generan una atmósfera más densa. Para resolver estas diferencias, el equipo de investigación realizó un análisis detallado utilizando espectroscopía de tránsito reciente de los instrumentos NIRISS y NIRSpec en longitudes de onda de 1 a 5 micrómetros.

Resultados

El análisis reveló que las inferencias anteriores de una atmósfera de envoltura mixta se vieron influenciadas por elecciones de modelado específicas que producían temperaturas y pesos moleculares inusualmente altos. Al tener en cuenta estos factores, el equipo confirmó que TOI-270 d posee una atmósfera rica en hidrógeno. Las estimaciones revisadas de las abundancias moleculares indican niveles detectables de metano (CH₄), dióxido de carbono (CO₂), agua (H₂O) y disulfuro de carbono (CS₂), con indicios provisionales de moléculas más complejas como etano (C₂H₆) o dimetil sulfuro (DMS).

La temperatura del terminador —la temperatura atmosférica cerca del límite día-noche— se midió a aproximadamente 10 mbar de presión, lo que respalda la posibilidad de una configuración Hycean o Hycean oscura. En este escenario, el agua líquida podría existir en todo el planeta o en el lado nocturno, aunque se requieren observaciones adicionales para confirmar estas condiciones de manera sólida.

Implicaciones

Estos hallazgos ayudan a aclarar la composición atmosférica de TOI-270 d y sugieren que los sub-Neptunos templados podrían albergar ambientes propicios para el agua líquida en ciertas condiciones. También ilustran la sensibilidad de las interpretaciones atmosféricas a las suposiciones de modelado, destacando la necesidad de análisis exhaustivos utilizando múltiples instrumentos y una cobertura amplia de longitudes de onda.

En general, TOI-270 d sigue siendo un ejemplo destacado de cómo JWST está transformando nuestra comprensión de los exoplanetas, demostrando la capacidad del telescopio para detectar sutiles firmas atmosféricas y explorar el potencial de ambientes planetarios exóticos.

Original source: The atmospheric composition of TOI‑270 d, arXiv. https://arxiv.org/pdf/2511.13830