Astrónomos utilizando el telescopio espacial
Hubble de la NASA han detectado agua en la atmósfera de una exoplaneta muy pequeña. Con un diámetro que corresponde solo a aproximadamente el doble del de la Tierra, GJ 9827 d podría ser un ejemplo de un nuevo tipo de planeta cuya atmósfera estaría compuesta principalmente de vapor de agua.
Representación artística de la exoplaneta GJ 9827 d, la exoplaneta más pequeña que tiene una atmósfera donde se ha detectado vapor de agua. Podría ser un ejemplo de planeta dotado de una atmósfera rica en agua. Con un diámetro de aproximadamente dos veces el de la Tierra solo, el planeta orbita alrededor de la estrella enana roja GJ 9827. Dos planetas más cercanos a la estrella están a la izquierda. Las estrellas de fondo están representadas tal como serían vistas a simple vista mirando hacia el Sol. El Sol es demasiado débil para ser visible desde este sistema.
Crédito: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI), Ralf Crawford (STScI) El estudio, llevado a cabo por científicos de la Universidad de Montreal, fue
publicado el pasado 12 de septiembre en
The Astrophysical Journal Letters.
"Sería la primera vez que podemos demostrar directamente, gracias a una detección atmosférica, que existen planetas con una atmósfera rica en agua alrededor de otras estrellas", declaró
Björn Benneke, miembro del equipo de investigación, profesor de astrofísica en la UdeM y investigador en
el Instituto Trottier de investigación sobre exoplanetas. "Esto constituye un paso importante para comprender mejor la diversidad de las atmósferas de los planetas rocosos."
Dos escenarios posibles
Todavía es demasiado temprano para determinar si la atmósfera de GJ 9827 d contiene una pequeña cantidad de vapor de agua en una atmósfera extendida, rica en hidrógeno, o si está principalmente compuesta por agua, los gases más ligeros (como el hidrógeno o el helio) habiéndose evaporado bajo el efecto de la radiación estelar.
"Nuestro programa de observación fue diseñado para detectar las moléculas de la atmósfera del planeta y más específicamente para buscar la presencia de vapor de agua", dijo
Pierre-Alexis Roy, estudiante de Björn Benneke y autor principal del estudio. "Ya sea que el vapor de agua esté presente en pequeña cantidad o que sea dominante, ¡tenemos aquí un resultado interesante!"
En el primer escenario, el planeta habría conservado una envoltura rica en hidrógeno y agua, un poco como una versión miniatura de Neptuno.
En el segundo, se parecería más bien a una versión más grande y más caliente de Europa, la luna de Júpiter, que posee bajo su corteza dos veces más agua de la que se encuentra en la Tierra. En este caso, como señaló Björn Benneke, "podría ser muy bien que la planeta GJ 9827 d esté compuesta por mitad agua y mitad roca: un pequeño núcleo rocoso rodeado de una gruesa capa de vapor de agua".
Planetas cada vez más pequeños
"Hasta ahora, no habíamos sido capaces de detectar directamente la atmósfera de un planeta tan pequeño. Lentamente estamos consiguiendo superar este desafío técnico", añadió Björn Benneke. "A medida que estudiamos planetas cada vez más pequeños, esperamos encontrar mundos desprovistos de hidrógeno, que tienen atmósferas análogas a la de Venus, dominadas por el dióxido de carbono."
Dado que el planeta GJ 9827 d es tan caliente como Venus, con una temperatura cercana a los 430 °C, sería indudablemente un mundo inhospitalario y húmedo si su atmósfera estuviera principalmente compuesta de vapor de agua.
Dos posibles historias de formación
Si el planeta posee una atmósfera rica en agua residual, se habría formado a una mayor distancia de su estrella, donde la temperatura es fría y donde el agua está disponible en forma de hielo. En tal escenario, el planeta se habría movido más cerca de la estrella. El hidrógeno se habría calentado y escapado del débil campo gravitacional del planeta.
En el otro caso, el planeta se habría formado cerca de la estrella caliente y tendría trazas de agua en su atmósfera.
Bajo la lupa de los telescopios espaciales
Para este estudio, el telescopio
Hubble observó el planeta durante 11 pasajes frente a su estrella, estos pasajes se extendieron a lo largo de un periodo de tres años. Durante estos pasajes, la luz de la estrella se filtra a través de la atmósfera del planeta y presenta la huella espectral de moléculas de agua. Si el planeta está rodeado de nubes, estas están lo suficientemente bajas en la atmósfera para que
Hubble pueda detectar la presencia de vapor de agua por encima de ellas.
El descubrimiento del telescopio
Hubble abre el camino a un estudio más detallado del planeta. Por ejemplo, constituiría un objetivo interesante para el telescopio espacial
James-Webb de la NASA y la búsqueda de otras moléculas gracias a la espectroscopía infrarroja.
El planeta GJ 9827 d fue descubierto por el observatorio espacial
Kepler de la NASA en 2017. Realiza 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.
Fuente: Universidad de Montreal