55 Cancri Ae

En 2005, Jack Wisdom cuestionó la existencia del planeta e en un reanálisis de los datos. Sugirió que el planeta de 2,8 días era un alias y, por separado, que había un planeta de 260 días en órbita alrededor de 55 Cancri. En 2008, Fischer et al. publicaron un nuevo análisis ^{[ 10 ]} que parecía confirmar la existencia del planeta de 2,8 días y del planeta de 260 días. Sin embargo, Dawson y Fabrycky demostraron en 2010 que el planeta de 2,8 días era un alias; ^{[ 20 ]} su período real era de 0,7365 días.

El tránsito del planeta alrededor de su estrella anfitriona se anunció el 27 de abril de 2011, tras dos semanas de monitoreo fotométrico casi continuo con el telescopio espacial MOST . ^{[ 21 ]} Los tránsitos se producen con el período (0,74 días) y la fase que habían predicho Dawson y Fabrycky. Este es uno de los pocos tránsitos planetarios confirmados alrededor de una estrella bien conocida, y permitió investigar la composición del planeta.

Inicialmente se desconocía si 55 Cancri Ae era un pequeño gigante gaseoso como Neptuno o un gran planeta rocoso terrestre . En 2011, se confirmó un tránsito del planeta, lo que permitió a los científicos calcular su densidad. Al principio se sospechó que era un planeta acuático . ^{[ 21 ] [ 27 ]} Como las observaciones iniciales no mostraron hidrógeno en su firma Lyman-alfa durante el tránsito, ^{[ 22 ]} Ehrenreich especuló que sus materiales volátiles podrían ser dióxido de carbono en lugar de agua o hidrógeno . ^{[ 22 ]}

Una posibilidad alternativa es que 55 Cancri Ae sea un planeta sólido compuesto de material rico en carbono en lugar del material rico en oxígeno que compone los planetas terrestres del Sistema Solar . ^{[ 28 ]} En este caso, aproximadamente un tercio de la masa del planeta sería carbono, gran parte del cual podría estar en forma de diamante como resultado de las temperaturas y presiones en el interior del planeta. Se necesitan más observaciones para confirmar la naturaleza del planeta. ^{[ 29 ] [ 12 ]}

Un tercer argumento es que las fuerzas de marea, junto con las fuerzas centrífugas orbitales y rotacionales, pueden confinar parcialmente una atmósfera rica en hidrógeno en el lado nocturno. ^{[ 30 ]} Suponiendo una atmósfera dominada por especies volcánicas y una gran cantidad de hidrógeno, las moléculas más pesadas podrían confinarse dentro de latitudes <80° mientras que el hidrógeno más volátil no lo estaría. Debido a esta disparidad, el hidrógeno tendría que difundirse lentamente hacia el lado diurno, donde la irradiación de rayos X y ultravioleta lo destruiría . Para que este mecanismo haya tenido efecto, es necesario que 55 Cancri Ae haya entrado en rotación síncrona antes de perder la totalidad de su envoltura de hidrógeno. Este modelo es consistente con mediciones espectroscópicas que afirman haber descubierto la presencia de hidrógeno ^{[ 31 ] [ 32 ]} y con otros estudios que no pudieron descubrir una tasa significativa de destrucción de hidrógeno. ^{[ 22 ] [ 33 ]}

En febrero de 2016, se anunció que el Telescopio Espacial Hubble de la NASA había detectado cianuro de hidrógeno , pero no vapor de agua, en la atmósfera de 55 Cancri Ae, lo cual solo es posible si la atmósfera es predominantemente de hidrógeno o helio . Esta es la primera vez que se analizó con éxito la atmósfera de un exoplaneta supertierra . ^{[ 34 ] [ 35 ]} En noviembre de 2017, se anunció que las observaciones infrarrojas con el Telescopio Espacial Spitzer indicaron la presencia de un océano de lava global oscurecido por una atmósfera con una presión de aproximadamente 1,4 bar, ligeramente más densa que la de la Tierra . La atmósfera puede contener sustancias químicas similares a las de la atmósfera terrestre, como nitrógeno y posiblemente oxígeno , para causar los datos infrarrojos observados por Spitzer. ^{[ 36 ] [ 37 ]} En contradicción con los hallazgos de febrero de 2016, un estudio espectroscópico en 2012 no logró detectar hidrógeno escapando de la atmósfera, ^{[ 22 ]} y un estudio espectroscópico en 2020 no logró detectar helio escapando, lo que indica que el planeta probablemente no tiene atmósfera primordial. ^{[ 14 ]} Estos datos no descartan atmósferas compuestas de moléculas más pesadas como el oxígeno y el nitrógeno.

Un estudio publicado en mayo de 2024 utilizó observaciones de la cámara de infrarrojo cercano y el instrumento de infrarrojo medio del telescopio espacial James Webb para producir un espectro de emisión térmica de 55 Cancri e en el rango de 4 a 12 μm. Estas mediciones descartaron la hipótesis de que el planeta sea un mundo de lava cubierto por una "atmósfera tenue compuesta de roca vaporizada", como se había propuesto anteriormente, e indicaron una "atmósfera volátil genuina, probablemente rica en CO₂ o CO " . _Los autores afirmaron que el océano de magma de 55 Cancri Ae podría estar desgasificando y manteniendo esta atmósfera. ^{[ 8 ] [ 38 ] [ 39 ]}

Las grandes variaciones de temperatura superficial en 55 Cancri Ae se han atribuido a una posible actividad volcánica que libera grandes nubes de polvo que cubren el planeta y bloquean las emisiones térmicas. ^{[ 11 ] [ 40 ]} Para 2022, la observación había mostrado una gran variabilidad en las profundidades de tránsito planetario, que puede atribuirse a vulcanismo a gran escala o a la presencia de un toro de gas variable coorbital con el planeta. ^{[ 41 ]}

Dado que 55 Cancri Ae orbita a menos de 0,1 UA de su estrella anfitriona, algunos científicos plantearon la hipótesis de que podría causar llamaradas estelares sincronizadas con el período orbital del exoplaneta. Una búsqueda realizada en 2011 de estas interacciones magnéticas estrella-planeta que darían lugar a emisiones de radio coronales no detectó ninguna señal. ^{[ 42 ]}