Astrofísica

El Hubble detecta vapor de agua en la atmosfera de un exoplaneta

"Esta sería la primera vez que podemos demostrar mediante una detección atmosférica que estos planetas con atmósferas ricas en agua pueden existir alrededor de otras estrellas”, señalan los autores.

Astronomía
Representación artística del planeta GJ 9827d y su estrellaNASA/ESA/Leah Hustak (STScI)/Ralf Crawford (STScI)NASA/ESA/Leah Hustak (STScI)/Ralf Crawford (STScI)

Calma, no es una señal de vida ni mucho menos, pero sí se trata de un indicador de la posible habitabilidad. Un equipo de astrónomos utilizó el Telescopio Espacial Hubble para identificar al exoplaneta más pequeño donde se ha detectado vapor de agua en su atmósfera. Con un tamaño cercano al doble 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.

Este planeta gira alrededor de una estrella con una masa un poco mayor que la mitad de nuestro Sol, cada 6,2 días. Fue descubierto por el telescopio espacial Kepler de la NASA en 2017 y tiene algunas particularidades. Se lo considera similar a Neptuno: su masa es de 3,53 veces la de la Tierra y su diámetro es dos veces mayor. A pesar de esto, su distancia a la estrella que orbita es mucho menor que la de nuestro planeta, lo que explica su temperatura superior a los 400ºC. Tras analizarlo gracias al telescopio Hubble, las conclusiones se han publicado en The Astrophysical Journal Letters.

"Esta sería la primera vez que podemos demostrar directamente mediante una detección atmosférica que estos planetas con atmósferas ricas en agua pueden existir realmente alrededor de otras estrellas – explica el coautor del estudio, Björn Benneke, en un comunicado -. Este es un paso importante hacia la determinación de la prevalencia y diversidad de atmósferas en los planetas rocosos".

Pese a ello, parece ser demasiado pronto para decir si las mediciones del Hubble detectaron una pequeña cantidad de vapor de agua en una atmósfera 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.

"Nuestro programa de observación fue diseñado con el objetivo no solo de detectar las moléculas en la atmósfera del planeta, sino también de buscar específicamente vapor de agua – añade el coautor Pierre-Alexis Roy -. Cualquiera de los resultados sería interesante, ya sea que el vapor de agua sea dominante o que solo se trate de una pequeña muestra”.

Los autores destacan que hasta ahora no se había podido detectar directamente la atmósfera de un planeta tan pequeño y que por ahora hay dos posibilidades respecto a la atmósfera de GJ 9827d. Una es que todavía cuenta con una capa rica en hidrógeno y recubierta de agua, lo que lo convierte en un mini-Neptuno. Alternativamente, podría ser una versión más cálida de Europa, la luna de Júpiter, que tiene el doble de agua que la Tierra debajo de su corteza.

Si el planeta tiene una atmósfera residual rica en agua, entonces debe haberse formado más lejos de su estrella anfitriona, donde la temperatura sería más fría. En algún momento de su historia se habría acercado a su estrella y comenzó el proceso de evaporación.

El programa Hubble observó el planeta durante 11 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 lleva la huella espectral de las moléculas de agua, como si de un arco iris se tratase, solo que cada color informa de los elementos químicos presentes en la atmósfera.

El descubrimiento del Hubble abre una puerta a estudiar el planeta con más detalle, pero también nos lleva a un pasillo en el que podremos analizar la atmósfera de planetas más pequeños que hasta ahora.