'Mundos acuáticos': dos exoplanetas son diferentes a cualquier planeta de nuestro sistema solar

mundos acuáticos
Representación artística del sistema planetario de la estrella Kepler-138. Vemos Kepler-138 d en primer plano, y más cerca de la estrella, Kepler-138 c. Estos dos planetas probablemente estén compuestos principalmente de agua. El pequeño planeta Kepler-138 b se ve transitando frente a la estrella.

Equipo de astrónomos encuentra que dos exoplanetas pueden ser en su mayoría agua

Los astrónomos han descubierto evidencia de que dos exoplanetas que orbitan alrededor de una estrella enana roja son "mundos acuáticos", planetas donde el agua constituye una gran fracción del volumen. Ubicados en un sistema planetario a 218 años luz de distancia en la constelación de Lyra, estos mundos son diferentes a cualquier planeta que se encuentre en nuestro sistema solar.

Un estudio detallado de un sistema planetario conocido como Kepler-138 se publicó el 15 de diciembre en la revista Nature Astronomy. El equipo fue dirigido por la estudiante de doctorado Caroline Piaulet del Instituto Trottier para la Investigación de Exoplanetas (iREx) en la Université de Montréal.

Piaulet, que forma parte del equipo de investigación de Björn Benneke, observó los exoplanetas Kepler-138c y Kepler-138d con los telescopios espaciales Hubble y Spitzer de la NASA. Descubrió que los planetas, que tienen aproximadamente una vez y media el tamaño de la Tierra, podrían estar compuestos en gran parte por agua. Estos planetas y un compañero planetario más cercano a la estrella, Kepler-138b, habían sido descubiertos previamente por el Telescopio Espacial Kepler de la NASA.

El agua no se detectó directamente. Sin embargo, al comparar los tamaños y masas de los planetas con los modelos, concluyen que una fracción significativa de su volumen, hasta la mitad, debería estar hecha de materiales más livianos que la roca pero más pesados que el hidrógeno o el helio (que constituyen la mayor parte de los planetas gigantes gaseosos como Júpiter). El agua es el material candidato más común que se ajusta a estas especificaciones.

"Anteriormente pensábamos que los planetas que eran un poco más grandes que la Tierra eran grandes bolas de metal y roca, como versiones ampliadas de la Tierra, y por eso los llamamos súper-Tierras", explicó Benneke. "Sin embargo, ahora hemos demostrado que estos dos planetas, Kepler-138c y d, son de naturaleza bastante diferente: una gran fracción de su volumen total probablemente esté compuesto por agua. Es la primera vez que observamos planetas que pueden identificarse con confianza como mundos acuáticos, un tipo de planeta cuya existencia los astrónomos teorizaron durante mucho tiempo”.

la Terra y Kepler-138 d

Imagen: Sección transversal de la Tierra (izquierda) y el exoplaneta Kepler-138 d (derecha). Al igual que la Tierra, este exoplaneta tiene un interior compuesto por metales y rocas (parte marrón), pero Kepler-138 d también tiene una gruesa capa de agua a alta presión en varias formas: agua supercrítica y potencialmente líquida en las profundidades del planeta y una envoltura extendida de vapor de agua (tonos de azul) sobre ella. Estas capas de agua constituyen más del 50% de su volumen, o una profundidad de unos 2.000 km. La Tierra, en comparación, tiene una fracción insignificante de agua líquida con una profundidad oceánica promedio de menos de 4 km. Crédito: Benoit Gougeon, Universidad de Montreal.

Con volúmenes de más de tres veces el de la Tierra y masas el doble, los planetas c y d tienen densidades mucho más bajas que la Tierra. Esto es sorprendente porque la mayoría de los planetas apenas un poco más grandes que la Tierra que se han estudiado en detalle hasta ahora parecían ser mundos rocosos como el nuestro. La comparación más cercana a 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 se acercan mucho más a su estrella", explicó Piaulet. "En lugar de una superficie helada, Kepler-138 c y d albergarían grandes envolturas de vapor de agua".

Según los investigadores, es posible que los planetas no tengan océanos directamente en la superficie del planeta como los que tenemos en la Tierra.

"Es probable que la temperatura en las atmósferas de Kepler-138c y Kepler-138d esté por encima del punto de ebullición del agua, y en estos planetas esperamos una atmósfera espesa y densa hecha de vapor. Solo bajo esa atmósfera de vapor podría haber agua líquida a alta presión, o incluso agua en otra fase que ocurre a altas presiones, llamada fluido supercrítico", dijo Piaulet.

Recientemente, otro equipo de la Universidad de Montreal encontró otro planeta, llamado TOI-1452 b, que potencialmente podría estar cubierto con un océano de agua líquida, pero se necesitará el Telescopio Espacial James Webb de la NASA para estudiar su atmósfera y confirmar la presencia de un océano.

Artículo científico: Evidence for the volatile-rich composition of a 1.5-Earth-radius planet

Etiquetas: MundoPlanetaAcuático

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