31 de Diciembre de 2022
Exoplanetas

Identifican dos nuevos «mundos de agua»

Las últimas observaciones apuntan a que los exoplanetas Kepler-138c y Kepler-138d, que hasta ahora se consideraban supertierras rocosas, podrían albergar ingentes cantidades de agua.

En esta recreación artística se representa la supertierra Kepler-138d (en primer plano), el planeta Kepler-138c (a la izquierda), y la silueta de Kepler-138b transitando por delante de su estrella anfitriona (al fondo), una enana roja situada a una distancia de 218 años luz de la Tierra. A juzgar por su baja densidad, Kepler-138c y Kepler-138d —de tamaño casi idéntico— deberían estar compuestos en su mayor parte de agua. Esta se encontraría formando una envoltura de vapor, bajo la que podría haber agua en estado supercrítico, o incluso líquido. [NASA/Agencia Espacial Europea/Leah Hustak (STScI)]

A «solo» 218 años luz de distancia surcan el espacio dos exoplanetas cuyo contenido en agua parece ser excepcionalmente elevado. Y es que Kepler-138c y Kepler-138d podrían albergar «océanos» hasta 500 veces más profundos que los mares terrestres, según investigación que han publicado Caroline Piaulet, de la Universidad de Montreal, y su equipo en Nature Astronomy.

Cuando se observaron por primera vez ambos astros, en 2014, los datos sugerían que se trataba de dos supertierras rocosas, aunque bastante diferentes entre sí (por ejemplo, en cuanto a su densidad). Sin embargo, el grupo de Piaulet ha vuelto a examinarlos usando los telescopios espaciales Hubble y Spitzer, así como el Observatorio Keck de Hawái, y ha llegado a una conclusión muy distinta.

Por un lado, los astrónomos identificaron un nuevo exoplaneta alrededor de la enana roja Kepler-138, por lo que ya conocemos cuatro cuerpos celestes que orbitan alrededor suyo. La incorporación de ese nuevo planeta en las simulaciones permitió deducir que Kepler-138c y Kepler-138d guardaban entre sí muchas más similitudes de lo que se pensaba. Cada uno de ellos pesa algo más del doble que la Tierra y su radio es aproximadamente 1,5 veces el de nuestro planeta.

Al introducir los datos en un modelo, Piaulet y sus colaboradores obtuvieron un resultado sorprendente: hasta la mitad del volumen de cada planeta estaría constituido por un material más ligero que la roca, pero más pesado que el hidrógeno y el helio, los dos elementos que predominan en los planetas gaseosos. De acuerdo con los investigadores, lo más probable es que se trate de agua.

Los sistemas más parecidos de nuestro entorno serían algunas de las lunas heladas del sistema solar exterior, formadas esencialmente por agua en torno a un núcleo rocoso. «Nos los podríamos imaginar como versiones más grandes de Europa o Encélado, los satélites de Júpiter y Saturno, pero mucho más cerca de su estrella», explica Piaulet. «En lugar de una superficie helada, Kepler-138c y Kepler-138d tendrían grandes envolturas de vapor de agua.»

Debido a la proximidad de ambos exoplanetas a su estrella, los investigadores consideran poco probable que pudieran albergar vida, sobre todo porque sus océanos no serían como los de la Tierra. «La temperatura atmosférica de Kepler-138c y Kepler-138d seguramente se sitúe por encima del punto de ebullición del agua, así que esperamos que posean una espesa y densa atmósfera de vapor. Sin embargo, bajo esa atmósfera podría existir agua líquida a alta presión o incluso en una fase distinta», sostiene Piaulet. Los autores calculan que las temperaturas bajo esa densa cubierta de vapor superan los 200 grados Celsius y que la presión podría ser 100 (o incluso 1000) veces superior la de la superficie terrestre.

El estudio también ha ampliado nuestro conocimiento sobre los otros dos planetas del sistema. Por un lado, se ha demostrado que Kepler-138b, el más cercano a la estrella, es un planeta pequeño con la masa de Marte, lo que lo convierte en uno de los exoplanetas de menor tamaño conocidos hasta la fecha. Por su parte, Kepler-138e, también pequeño, se encuentra más alejado de Kepler-138 que los otros tres y tardaría 38 días en completar una órbita. Sin embargo, no parece transitar por delante de su estrella, por lo que su naturaleza sigue siendo un misterio.

Daniel Lingenhöhl

Referencia: «Evidence for the volatile-rich composition of a 1.5-Earth-radius planet». Caroline Piaulet et al. en Nature Astronomy, 15 de octubre de 2022.

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