Espacio

Detectan agua en un exoplaneta potencialmente habitable

Una supertierra a unos 111 años luz es «el mejor candidato, hasta ahora, para ser habitable», afirma el astrónomo Angelos Tsiaras.jueves, 12 de septiembre de 2019

Por Michael Greshko
El planeta K2-18b orbita su tenue estrella roja en una ilustración. Este exoplaneta es el primero de su tipo que alberga vapor de agua en su atmósfera.

Por primera vez, un equipo de astrónomos que estudia los mundos más allá de nuestro sistema solar ha revelado la presencia de vapor de agua en la atmósfera de un planeta del tamaño de la Tierra en los datos del telescopio espacial Hubble. Aunque este exoplaneta orbita una estrella más pequeña que el Sol, se encuentra dentro de la denominada zona de habitabilidad, el rango de distancias orbitales en las que hace el calor suficiente para que exista agua líquida en la superficie de un planeta.

El descubrimiento, anunciado esta semana en dos estudios independientes, llega tras años de observaciones del exoplaneta K2-18b, una supertierra a unos 111 años luz de nuestro sistema solar. K2-18b, descubierto en 2015 por la sonda Kepler de la NASA, es muy diferente a nuestro planeta: tiene más de ocho veces la masa de la Tierra, es decir, que o bien es un gigante helado como Neptuno o un mundo rocoso con una atmósfera densa y abundante en hidrógeno.

La órbita de K2-18b también lo acerca siete veces más a su estrella de lo que se acerca la Tierra al Sol. Pero como orbita un tipo de estrella enana roja tenue denominada enana M, dicha órbita lo sitúa en la zona potencialmente habitable de la estrella. Los modelos crudos predicen que la temperatura efectiva de K2-18b oscila entre los -73 y los 46,6 grados centígrados, y si es casi tan reflectante como la Tierra, su temperatura de equilibrio sería prácticamente la misma que la de nuestro planeta.

El hecho de que los investigadores hayan detectado agua en este tipo de planeta aumenta la esperanza de descubrir mundos habitables fuera de nuestro sistema solar.

«Ahora mismo, se trata del único planeta que conocemos fuera del sistema solar con la temperatura correcta para albergar agua, tiene una atmósfera y tiene agua en ella, lo que convierte este planeta en el mejor candidato, hasta ahora, para ser habitable», declaró Angelos Tsiaras, astrónomo del University College London y coautor de uno de los dos estudios, en una conferencia de prensa.

Viendo la luz

En las dos últimas décadas, la astronomía ha atravesado una revolución. Desde la primera detección de exoplanetas en 1992, los científicos han catalogado miles de mundos extraterrestres que orbitan estrellas distantes, algunos de los cuales muestran indicios de albergar atmósferas.

En una serie de estos planetas, los astrónomos han detectado señales de vapor de agua atmosférico. Pero hasta la fecha, los mundos con agua confirmada no eran habitables para la vida tal y como la conocemos. Por ejemplo, en 2018, la NASA anunció el hallazgo de vapor de agua en la atmósfera de WASP-39b, un planeta enorme del tamaño de Saturno donde el lado diurno alcanza unos abrasadores 776,6 grados centígrados.

Los investigadores esperaban detectar vapor de agua en la atmósfera de un planeta más similar a la Tierra, sobre todo en uno en la zona de habitabilidad de la estrella, pero estos mundos son relativamente pequeños, lo que dificulta las observaciones de sus atmósferas. Cuanto más grande es un planeta, más fácil es la detección, así que los investigadores centraron sus esfuerzos en las supertierras: planetas con masas hasta 10 veces superiores a las de nuestro planeta, lo que significa que también podrían albergar superficies rocosas.

Para estudiar K2-18b, el astrónomo Björn Benneke, de la Universidad de Montreal, pidió utilizar el telescopio espacial Hubble para observar el tránsito de la supertierra frente a su estrella, algo que hace cada 33 días.

Cuando realiza ese tránsito, la luz de la estrella brilla a través de la atmósfera de K2-18b. Pero no toda esa luz estelar la atraviesa, ya que los compuestos químicos de la atmósfera absorben la luz en frecuencias reveladoras. En particular, el agua absorbe la luz casi infrarroja en longitudes de onda específicas y crea una señal visible de vapor de agua.

Entre 2015 y 2018, el equipo de Benneke utilizó el Hubble para supervisar nueve tránsitos de K2-18b. Cuando acumularon los conjuntos de datos de los tránsitos y los limpiaron, detectaron una señal reveladora de vapor de agua. Benneke y sus colegas han subido una versión de su estudio a arXiv, un repositorio de prepublicaciones científicas.

Posibilidades de lluvia

De forma independiente, un equipo dirigido por Tsiaras e Ingo Waldmann, del University College London, empleó los mismos datos del Hubble para realizar su propio análisis, publicado en Nature Astronomy. Al igual que el equipo de Benneke, detectaron evidencias de la presencia de vapor de agua en la atmósfera de K2-18b. En su estudio, Tsiaras y Waldmann afirman que, estadísticamente, la probabilidad de que sus resultados sean fortuitos es de una entre 3000.

Además de fomentar la búsqueda de planetas potencialmente habitables, el hallazgo podría abrir las puertas para comprender el tiempo alienígena. El equipo de Benneke indica que las condiciones de la atmósfera de K2-18b podrían permitir la formación de gotas de agua líquida e incluso lluvia. Las nubes de vapor de agua se han descubierto antes en enanas marrones, objetos descomunales en la frontera entre planeta y estrella. Si los resultados se sostienen, K2-18b sería el primer exoplaneta confirmado con nubes de vapor de agua.

Ambos equipos de investigación afirman que los estudios convierten K2-18b en un objetivo ideal para misiones de seguimiento, como el venidero telescopio espacial James Webb de la NASA y el futuro telescopio espacial ARIEL de la Agencia Espacial Europea. A diferencia del Hubble, estos telescopios serán capaces de detectar otros gases atmosféricos, como metano, amoniaco y dióxido de carbono, y quizá hasta marcadores químicos de vida.

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.

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