EXOPLANETAS DE AGUA

Un equipo, dirigido por la estudiante de doctorado Caroline Piaulet, del Instituto Trottier de Investigación sobre Exoplanetas de la Universidad de Montreal, ha publicado un estudio detallado del sistema planetario Kepler 138 en la revista Nature Astronomy.

Piaulet y su equipo, con la ayuda de los telescopios espaciales Hubble de la NASA y Spitzer, han observado dos exoplanetas bautizados como Kepler-138 c y Kepler-138 d que tienen aproximadamente una vez y media el tamaño de la Tierra, y podrían estar compuestos en gran parte por agua. 

Situados en un sistema planetario a 218 años luz de distancia en la constelación de Lyra, Kepler-138 c y d no se parecen a ningún planeta de nuestro sistema solar. Los científicos se refieren a estos dos exoplanetas que orbitan alrededor de una estrella enana roja, como "mundos de agua" por la gran proporción de esta en su composición.

El agua no se detectó directamente, pero al comparar los científicos los tamaños y las masas de ambos planetas con los modelos conocidos, concluyeron que una fracción significativa de su volumen, hasta la mitad, debería estar formada por materiales que son más ligeros que la roca, pero más pesados que el hidrógeno o el helio, los cuales constituyen la mayor parte de los planetas gigantes gaseosos como Júpiter. El material candidato más común para formar parte de estos planetas es el agua.

Según explicó Björn Benneke, coautor del estudio, anteriormente pensaban que los planetas, que eran un poco más grandes que la Tierra, no eran más que enormes esferas de metal y roca; versiones ampliadas de nuestro planeta a las que se les llama súper-Tierras. 

Sin embargo, ahora han demostrado que estos dos planetas, Kepler-138 c y d, poseen una naturaleza bastante diferente y que una gran fracción de su volumen total probablemente esté compuesta de agua. Se trata de la mejor evidencia hasta ahora de la existencia de los llamados mundos acuáticos, un tipo de planeta que los astrónomos teorizaron durante mucho tiempo.

Con más de tres veces el volumen de la Tierra y aproximadamente el doble de su masa, Kepler-138 c y d tienen densidades mucho más bajas que nuestro planeta. Esto es sorprendente porque la mayoría de los planetas poco más grandes que la Tierra que se han estudiado en detalle hasta ahora, parecían ser mundos rocosos como el nuestro. 

Una comparación fiel de los dos planetas, dicen los investigadores, serían algunas de las lunas heladas en el sistema solar exterior, que también están compuestas en gran parte por agua que rodea un núcleo rocoso.  “Imagínese versiones más grandes de Europa o Encelado, las lunas ricas en agua que orbitan alrededor de Júpiter y Saturno, pero que orbitan mucho más cerca de su estrella", compara Piaulet. "En lugar de una superficie helada, Kepler-138 c y d albergarían grandes envolturas de vapor de agua".

Los investigadores advierten que los planetas podrían no tener océanos en la superficie del planeta como los de la Tierra. Piaulet explica que, la temperatura en la atmósfera de Kepler-138 d está probablemente por encima del punto de ebullición del agua, por lo que lo más probable es que presenten una atmósfera espesa y densa compuesta principalmente de vapor de agua. Solo bajo esa atmósfera podría existir agua líquida a alta presión, o incluso en fase de fluido supercrítico, el cual se forma a altas presiones y temperaturas y que se comportaría como un híbrido entre un gas y un líquido.

La astrónoma de la Academia de Ciencias de Austria, Daria Kubyshkina añade que, ahora que han identificado con seguridad estos mundos de agua en Kepler-138, el Telescopio Espacial James Webb será la clave para revelar la composición atmosférica de un objeto tan exótico. Webb proporcionará información esencial que les permita comparar la composición de las lunas heladas del sistema solar con la de sus contraparte extrasolares, más grandes y pesadas.

“A medida que nuestros instrumentos y técnicas se vuelven lo suficientemente sensibles para encontrar y estudiar planetas que están más lejos de sus estrellas, podríamos comenzar a encontrar muchos más de estos mundos acuáticos”, concluye Benneke.

El agua en estado líquido es un bien escaso en el Universo, y es precisamente por eso que el hallazgo del equipo dirigido por la investigadora Caroline Piaulet, del Instituto de Investigación de Exoplanetas de la Universidad de Montreal, es tan emocionante. 

Fuentes: National Geographic, NASA