El Hubble encuentra vapor de agua en la atmósfera de un pequeño exoplaneta
El telescopio espacial permite a un equipo de astrónomos observar el exoplaneta más pequeño donde se ha detectado vapor de agua en la atmósfera. Con solo aproximadamente el doble del diámetro de la Tierra, el planeta GJ 9827d podría ser un ejemplo de planetas potenciales con atmósferas ricas en agua en otras partes de nuestra galaxia.
Por la NASA
Representación artística del exoplaneta GJ 9827d, el mundo exótico más pequeño en cuya atmósfera se ha detectado vapor de agua. El planeta podría ser un ejemplo de posibles mundos con atmósferas ricas en agua en otros lugares de nuestra galaxia. Con solo dos veces el diámetro de la Tierra, el planeta orbita alrededor de la estrella enana roja GJ 9827. Ilustración: NASA/ESA/Leah Hustak (STScI)/Ralf Crawford (STScI)
"Esta sería la primera vez que podemos demostrar directamente, a través de una detección atmosférica, que estos planetas con atmósferas ricas en agua pueden existir realmente alrededor de otras estrellas", afirma el miembro del equipo Björn Benneke, del Instituto Trottier para la Investigación de Exoplanetas de la Universidad de Montreal (Canadá). "Este es un paso importante hacia la determinación de la prevalencia y diversidad de atmósferas en los planetas rocosos".
"El agua en un planeta tan pequeño es un descubrimiento histórico", afirma la investigadora principal del trabajo Laura Kreidberg, del Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg (Alemania). Y añade: —Se acerca más que nunca a caracterizar mundos verdaderamente similares a la Tierra".
¿Mucha o poca agua?
Sin embargo, sigue siendo demasiado pronto para decir si el Hubble midió espectroscópicamente una pequeña cantidad de vapor de agua en una atmósfera esponjosa rica en hidrógeno, o si la atmósfera del planeta está compuesta principalmente de agua, que quedó después de que una atmósfera primitiva de hidrógeno/helio se evaporara bajo los efectos de la radiación estelar.
"Nuestro programa de observación, dirigido por el investigador principal Ian Crossfield, de la Universidad de Kansas en Lawrence (Estados Unidos), fue diseñado específicamente con el objetivo no solo de detectar las moléculas en la atmósfera del planeta, sino también de buscar específicamente vapor de agua. Cualquiera de los resultados sería emocionante , ya sea que el vapor de agua sea dominante o simplemente resulte ser una pequeña especie en una atmósfera donde predomina el hidrógeno", comenta el autor principal del artículo científico Pierre-Alexis Roy, del Instituto Trottier para la Investigación de Exoplanetas de la Universidad de Montreal.
"Hasta ahora no habíamos podido detectar directamente la atmósfera de un planeta tan pequeño. Y ahora estamos entrando lentamente en esta posibilidad, dice Benneke. Y añade: —En algún momento, a medida que estudiamos planetas más pequeños, debe haber una transición en la que ya no haya hidrógeno en estos mundos pequeños y tengan atmósferas más parecidas a la de Venus, en la que predomina el dióxido de carbono".
Utilizando el telescopio tspacial Hubble de la NASA, astrónomos han observado vapor de agua en la atmósfera del exoplaneta más pequeño jamás detectado. Ubicado a 97 años luz de distancia, el planeta GJ 9827d tiene aproximadamente el doble del tamaño de la Tierra. Crédito: Goddard Space Flight Center/Productor principal: Paul Morris
Dado que el planeta es tan caliente como Venus, a 425 ºC, definitivamente sería un mundo inhóspito y lleno de vapor, si la atmósfera fuera predominantemente de vapor de agua.
Podríamos estar ante un mini-Neptuno.
Por el momento, al equipo le quedan dos posibilidades. Una de ellas es que el planeta aún conserve una atmósfera rica en hidrógeno y agua, lo que lo convertiría en un mini-Neptuno. Otra posibilidad es que se trate de una versión más caliente de la luna Europa de Júpiter, cuya corteza contiene el doble de agua que la Tierra. "El planeta GJ 9827d podría ser mitad agua, mitad roca. Y habría mucho vapor de agua sobre un cuerpo rocoso más pequeño", afirma Benneke.
Si el planeta posee una atmósfera residual rica en agua, entonces debe haberse formado más lejos de su estrella anfitriona, donde la temperatura es fría y el agua está disponible en forma de hielo, que en su ubicación actual. En este escenario, el planeta habría migrado más cerca de la estrella y habría recibido más radiación. El hidrógeno se calentó y escapó, o todavía está en proceso de huir de la débil gravedad del planeta. La teoría alternativa es que el planeta se formó cerca de la estrella caliente, con un rastro de agua en su atmósfera.
El programa Hubble observó el planeta durante once tránsitos (eventos en los que el planeta cruzó frente a su estrella), que estuvieron espaciados a lo largo de tres años. Durante los tránsitos, la luz de las estrellas se filtra a través de la atmósfera del planeta y muestra la huella espectral de las moléculas de agua. Si hay nubes en el planeta, están lo suficientemente bajas en la atmósfera como para no ocultar completamente la visión de la atmósfera al Hubble, y este puede sondear el vapor de agua sobre las nubes.
Después del Hubble viene el James Webb.
"Observar agua es una puerta para encontrar otras cosas", advierte Thomas Greene, astrofísico del Centro de Investigación Ames de la NASA en el Silicon Valley de California. "Este descubrimiento del Hubble —continúa— abre la puerta a futuros estudios de este tipo de planetas por parte del telescopio espacial James Webb de la NASA". Este puede ver mucho más con observaciones infrarrojas adicionales, incluidas moléculas portadoras de carbon, como son el monóxido de carbono, el dióxido de carbono y el metano. Una vez que tengamos un inventario total de los elementos de un planeta, podremos compararlos con los de la estrella que orbita y comprender cómo se formó".
GJ 9827d fue descubierto por el telescopio espacial Kepler de la NASA en 2017. Completa una órbita alrededor de una estrella enana roja cada 6,2 días. La estrella, GJ 9827, se encuentra a 97 años luz de la Tierra, en la constelación de Piscis.
Información facilitada por el Goddard Space Flight Center
