La atmósfera de K2-18b, que tiene dos veces el tamaño de la Tierra, podría contener nubes de lluvia (ilustración artística). ESA / HUBBLE / M. KORNMESSER
Un estudio internacional realizado en la Universidad de Montreal en Canadá ha detectado vapor de agua en el exoplaneta K2-18b, situado a unos 110 años luz de distancia de la Tierra, un descubrimiento importante en la búsqueda de vida extraterrestre.
Desde el descubrimiento del primer exoplaneta en los años 90, los astrónomos han descubierto y analizado planetas ubicados en la zona habitable de sus estrellas, donde las condiciones pueden conducir a la formación de agua líquida y a la proliferación de la vida.
Según los resultados de la misión satelital Kepler, que ha revelado casi dos tercios de todos los exoplanetas conocidos hasta la fecha, del 5% al 20% de los que son similares a la Tierra y de las así llamadas supertierras (porque poseen entre una y diez veces la masa de nuestro planeta), están ubicados en la zona habitable de sus respectivas estrellas.
Sin embargo, a pesar de esta abundancia, es extremadamente difícil sondear las condiciones y las propiedades atmosféricas de estos planetas potencialmente habitables. De hecho, ha permanecido casi imposible... hasta ahora.
Agua y nubes de agua líquida
El nuevo estudio, dirigido por el profesor Björn Benneke, del Instituto de Investigación de Exoplanetas de la Universidad de Montreal (iREx), ha detectado vapor de agua y puede que incluso nubes de agua líquida, en la atmósfera del exoplaneta K2-18b.
La detección fue posible al combinar ocho observaciones de tránsito, cuando el exoplaneta pasaba frente a su estrella, realizadas por el telescopio espacial Hubble.
"Este es el mayor paso hasta la fecha hacia nuestro objetivo final de encontrar vida en otros planetas, para demostrar que no estamos solos. A través de observaciones y modelos del clima del planeta, hemos demostrado por primera vez que el vapor puede condensarse en agua líquida", señala el profesor Benneke en un comunicado.
El exoplaneta K2-18b, que es aproximadamente nueve veces más masivo que la Tierra, se encuentra en la zona habitable de la estrella alrededor de la cual orbita. Esta estrella, de tipo M, es más pequeña y más fría que el Sol, pero debido a su mayor proximidad, K2-18b recibe prácticamente la misma cantidad total de energía de su estrella que la Tierra recibe del Sol.
Más como un mini Neptuno
Las similitudes entre el exoplaneta K2-18b y la Tierra hacen que los astrónomos digan que el exoplaneta podría tener un ciclo hidrológico que permita que el agua se condense en las nubes y caiga la lluvia líquida.
Incluso sin una superficie similar a la Tierra, Benneke ha dicho a la revista Science que K2-18b podría tener un ciclo de agua, con la lluvia cayendo a través de la atmósfera, evaporándose en una capa gaseosa densa y cálida, para elevarse nuevamente y volver a condensarse en las nubes.
Eso no significa que K2-18b necesariamente tenga una superficie similar a la Tierra, con océanos y masas de tierra. Benneke dice que es más como un mini-Neptuno, con una envoltura de gas gruesa y densa que quizás contenga un núcleo rocoso o helado en su interior.
Desde el descubrimiento del primer exoplaneta en los años 90, los astrónomos han descubierto y analizado planetas ubicados en la zona habitable de sus estrellas, donde las condiciones pueden conducir a la formación de agua líquida y a la proliferación de la vida.
Según los resultados de la misión satelital Kepler, que ha revelado casi dos tercios de todos los exoplanetas conocidos hasta la fecha, del 5% al 20% de los que son similares a la Tierra y de las así llamadas supertierras (porque poseen entre una y diez veces la masa de nuestro planeta), están ubicados en la zona habitable de sus respectivas estrellas.
Sin embargo, a pesar de esta abundancia, es extremadamente difícil sondear las condiciones y las propiedades atmosféricas de estos planetas potencialmente habitables. De hecho, ha permanecido casi imposible... hasta ahora.
Agua y nubes de agua líquida
El nuevo estudio, dirigido por el profesor Björn Benneke, del Instituto de Investigación de Exoplanetas de la Universidad de Montreal (iREx), ha detectado vapor de agua y puede que incluso nubes de agua líquida, en la atmósfera del exoplaneta K2-18b.
La detección fue posible al combinar ocho observaciones de tránsito, cuando el exoplaneta pasaba frente a su estrella, realizadas por el telescopio espacial Hubble.
"Este es el mayor paso hasta la fecha hacia nuestro objetivo final de encontrar vida en otros planetas, para demostrar que no estamos solos. A través de observaciones y modelos del clima del planeta, hemos demostrado por primera vez que el vapor puede condensarse en agua líquida", señala el profesor Benneke en un comunicado.
El exoplaneta K2-18b, que es aproximadamente nueve veces más masivo que la Tierra, se encuentra en la zona habitable de la estrella alrededor de la cual orbita. Esta estrella, de tipo M, es más pequeña y más fría que el Sol, pero debido a su mayor proximidad, K2-18b recibe prácticamente la misma cantidad total de energía de su estrella que la Tierra recibe del Sol.
Más como un mini Neptuno
Las similitudes entre el exoplaneta K2-18b y la Tierra hacen que los astrónomos digan que el exoplaneta podría tener un ciclo hidrológico que permita que el agua se condense en las nubes y caiga la lluvia líquida.
Incluso sin una superficie similar a la Tierra, Benneke ha dicho a la revista Science que K2-18b podría tener un ciclo de agua, con la lluvia cayendo a través de la atmósfera, evaporándose en una capa gaseosa densa y cálida, para elevarse nuevamente y volver a condensarse en las nubes.
Eso no significa que K2-18b necesariamente tenga una superficie similar a la Tierra, con océanos y masas de tierra. Benneke dice que es más como un mini-Neptuno, con una envoltura de gas gruesa y densa que quizás contenga un núcleo rocoso o helado en su interior.
Vida difícil
Los científicos creen que es probable que la gruesa envoltura de gas de K2-18b evite la existencia de vida, tal como la conocemos, en la superficie del planeta.
Sin embargo, el descubrimiento muestra que el agua, considerada un ingrediente esencial para la vida, existe en las atmósferas de pequeños exoplanetas, algo que los astrónomos siempre habían sospechado, pero que hasta ahora nunca habían podido comprobar.
El estudio muestra que incluso estos planetas de masa relativamente baja y, por lo tanto, más difíciles de estudiar, pueden ser explorados por instrumentos astronómicos que se han diseñado en los últimos años.
Al analizar los exoplanetas ubicados en la zona habitable de sus estrellas, y más particularmente los que muestran condiciones propicias para la presencia de agua líquida, los astrónomos se acercan un paso más a la detección directa de signos de vida más allá de nuestro sistema solar.
Otra investigación apoya
Este estudio ha sido presentado para publicación a la revista científica “Astronomical” y ya está publicado en Arxix, el repositorio para las prepublicaciones de artículos científicos en el campo de las matemáticas, física, ciencias la computación y biología cuantitativa.
Paralelamente a este anuncio, un equipo del University College London (UCL) publicó su propio análisis de los datos del Hubble sobre K2-18b en la revista Nature Astronomy. Ambos equipos coinciden en la presencia de vapor de agua y la posibilidad de nubes en este exoplaneta. "Es de esperar que tenga nubes", dice Giovanna Tinetti, del equipo de UCL, citado por Science.
Aunque los investigadores señalan que K2-18b es hasta ahora el único exoplaneta conocido donde se encuentran, a la vez, agua y temperaturas propicias a la vida, advierten al mismo tiempo de no se trata de una segunda Tierra.
Los científicos creen que es probable que la gruesa envoltura de gas de K2-18b evite la existencia de vida, tal como la conocemos, en la superficie del planeta.
Sin embargo, el descubrimiento muestra que el agua, considerada un ingrediente esencial para la vida, existe en las atmósferas de pequeños exoplanetas, algo que los astrónomos siempre habían sospechado, pero que hasta ahora nunca habían podido comprobar.
El estudio muestra que incluso estos planetas de masa relativamente baja y, por lo tanto, más difíciles de estudiar, pueden ser explorados por instrumentos astronómicos que se han diseñado en los últimos años.
Al analizar los exoplanetas ubicados en la zona habitable de sus estrellas, y más particularmente los que muestran condiciones propicias para la presencia de agua líquida, los astrónomos se acercan un paso más a la detección directa de signos de vida más allá de nuestro sistema solar.
Otra investigación apoya
Este estudio ha sido presentado para publicación a la revista científica “Astronomical” y ya está publicado en Arxix, el repositorio para las prepublicaciones de artículos científicos en el campo de las matemáticas, física, ciencias la computación y biología cuantitativa.
Paralelamente a este anuncio, un equipo del University College London (UCL) publicó su propio análisis de los datos del Hubble sobre K2-18b en la revista Nature Astronomy. Ambos equipos coinciden en la presencia de vapor de agua y la posibilidad de nubes en este exoplaneta. "Es de esperar que tenga nubes", dice Giovanna Tinetti, del equipo de UCL, citado por Science.
Aunque los investigadores señalan que K2-18b es hasta ahora el único exoplaneta conocido donde se encuentran, a la vez, agua y temperaturas propicias a la vida, advierten al mismo tiempo de no se trata de una segunda Tierra.
Referencias
Water Vapor on the Habitable-Zone Exoplanet K2-18b. Björn Benneke et al. arXiv:1909.04642 [astro-ph.EP]
Water vapour in the atmosphere of the habitable-zone eight-Earth-mass planet K2-18 b. Angelos Tsiaras et al. Nature Astronomy (2019). DOI:https://doi.org/10.1038/s41550-019-0878-9
Water Vapor on the Habitable-Zone Exoplanet K2-18b. Björn Benneke et al. arXiv:1909.04642 [astro-ph.EP]
Water vapour in the atmosphere of the habitable-zone eight-Earth-mass planet K2-18 b. Angelos Tsiaras et al. Nature Astronomy (2019). DOI:https://doi.org/10.1038/s41550-019-0878-9