Los astrónomos encuentran un exoplaneta que tiene un océano hirviendo

El exoplaneta ubicado a una distancia de 70 años luz tiene un océano que está en ebullición debido a las altas temperaturas.

imagen referencial de un planeta con vapor
El exoplaneta descubierto por el telescopio James Webb tiene un océano en ebullición.

La búsqueda de agua en exoplanetas es uno de los principales factores en la búsqueda de planetas habitables e incluso en la búsqueda de vida en otro planeta. El agua líquida es esencial para la vida tal como la conocemos y su existencia define lo que se llama la zona habitable de una estrella. La zona habitable es precisamente la región alrededor de una estrella donde puede existir agua líquida.

Muchos exoplanetas tienen agua en estado gaseoso en la atmósfera. Aunque esta es una buena noticia que indica que las moléculas de agua son más comunes en el universo de lo que pensamos, esta noticia también muestra que los exoplanetas que solo tienen agua en estado gaseoso son probablemente ambientes con temperaturas y presiones extremas.

Utilizando datos del telescopio James Webb, un grupo de astrónomos analizó la atmósfera del exoplaneta TOI-270 d ubicado a 70 años luz de distancia. La atmósfera tiene una composición química que indica que el exoplaneta es un mundo acuático completo y existe la posibilidad de tener un océano de agua líquida en su superficie.

Exoplanetas

Los exoplanetas son planetas que se encuentran fuera del Sistema Solar. Actualmente, hay alrededor de 5.595 exoplanetas confirmados, algunos en sistemas planetarios y otros aislados. Estos objetos se clasifican por su tamaño en comparación con los planetas del Sistema Solar como la Tierra, Júpiter y Neptuno.

La supertierra es una clase de exoplanetas que consta de objetos con una masa entre el doble y 10 veces la de la Tierra. Son más grandes que la Tierra pero más pequeños que Neptuno.

La búsqueda de mundos habitables similares a la Tierra es uno de los objetivos de varias misiones, como la del telescopio espacial Kepler. Sin embargo, debido a la dificultad de observación, retrasa el proceso de análisis de la composición del planeta y de la atmósfera. Por ello, uno de los instrumentos del telescopio James Webb se centra en analizar la composición química de las atmósferas de los exoplanetas.

Análisis de la atmósfera

Los elementos químicos y moléculas que están presentes en el espacio pueden absorber determinadas longitudes de onda emitidas por las estrellas. Como resultado, tenemos un espectro electromagnético con haces donde la luz no fue captada. Analizando estos espectros es posible saber qué tipo de elemento o molécula absorbió cada longitud de onda y conocer la composición de una localización.

Espectros de las atmósferas de los planetas del Sistema Solar.
Espectros de las atmósferas de los planetas del Sistema Solar en relación al espectro del Sol. Crédito: NASA

Esta técnica llamada espectroscopia de transmisión es utilizada por el Telescopio James Webb. Primero obtiene el espectro de la estrella que orbita el exoplaneta y luego espera a que el exoplaneta pase por delante de su estrella. Cuando el exoplaneta pasa por delante de la estrella, se obtiene el espectro de la atmósfera del planeta. Al compararlo con el espectro de la estrella, es posible conocer la composición química de la atmósfera.

Descubrimiento del planeta

Fue así que el telescopio James Webb obtuvo datos del exoplaneta TOI-270 d. El exoplaneta tiene el doble de radio que la Tierra y está clasificado como subneptuno. Lo que llamó la atención de este exoplaneta es la presencia de una gran cantidad de vapor de agua. Además, también encontraron gas metano y dióxido de carbono.

Aunque la atmósfera contiene mucho vapor de agua, lo que indica altas temperaturas en el planeta, el grupo de astrónomos cree que si el planeta tiene alta presión, podría existir agua en estado líquido. Una prueba a favor de esta hipótesis es la falta de amoníaco en la atmósfera: el amoníaco interactúa con el agua líquida y podría agotarse fácilmente si el exoplaneta tiene un océano.

¿Hay posibilidades que haya vida en el exoplaneta?

Otra presencia interesante es el disulfuro de carbono. Esta molécula está relacionada con los procesos biológicos de la Tierra. El grupo cree que serían posibles condiciones de vida en la parte oscura del planeta, que está bloqueada gravitacionalmente y tiene un lado siempre en oscuridad y el otro mirando a su estrella.

Todavía es demasiado pronto para plantear hipótesis sobre la existencia de vida en exoplanetas y especialmente en TOI-270 d, que debe tener una presión atmosférica elevada. El estudio demuestra una vez más la capacidad de James Webb para analizar con precisión la composición de exoplanetas.

Referencia de la noticia:
Holmberg, M.; Madhusudhan, N.; Possible Hycean conditions in the sub-Neptune TOI-270 d. Astronomy & Astrophysics (2024).