Gracias a los telescopios espaciales Hubble y Spitzer, los investigadores han encontrado evidencia de la existencia de un nuevo tipo de planeta al que han llamado «Mundo de agua», donde el líquido elemento constituye una gran fracción de todo el planeta. Estos mundos, descubiertos en un sistema planetario a 218 años luz de distancia, no se parecen a ningún planeta de nuestro Sistema Solar.
El equipo de científicos, dirigido por Caroline Piaulet del Instituto de Investigación de Exoplanetas (iREx) de la Universidad de Montreal, publicó un estudio detallado de un sistema planetario conocido como Kepler-138 en la revista Nature Astronomy el pasado jueves. Piaulet, que pertenece al equipo de investigación de Björn Benneke en la Universidad de Montreal, observó los exoplanetas Kepler-138 c y Kepler-138 d con el telescopio espacial Hubble de Nasa/ESA y el Spitzer de la Nasa. Encontró que los planetas podrían estar compuestos en gran parte de agua.
El agua no se detectó directamente, pero al comparar los tamaños y las masas de los planetas con los modelos, concluyen que una fracción significativa de su volumen, hasta la mitad, debería estar formada por materiales que son más livianos que la roca pero más pesados que el hidrógeno o el helio (que constituyen la mayor parte de los planetas gigantes gaseosos como Júpiter). El material candidato más común es el agua.
“Anteriormente pensábamos que los planetas que eran un poco más grandes que la Tierra eran grandes bolas de metal y roca, como versiones ampliadas de la Tierra, y por eso los llamamos súper-Tierras”, explicó Benneke. «Sin embargo, ahora hemos demostrado que estos dos planetas, Kepler-138 c y d, son de naturaleza bastante diferente y que una gran fracción de su volumen total probablemente esté compuesta de agua. Es la mejor evidencia hasta ahora para los mundos acuáticos, un tipo de planeta que los astrónomos teorizaron durante mucho tiempo”.
Como las lunas heladas
Con volúmenes de más de tres veces el de la Tierra y masas el doble, los planetas c y d tienen densidades mucho más bajas que la Tierra. Esto es sorprendente porque la mayoría de los planetas apenas un poco más grandes que la Tierra que se han estudiado en detalle hasta ahora parecían ser mundos rocosos como el nuestro. La comparación más cercana, dicen los investigadores, sería algunas de las lunas heladas en el Sistema Solar exterior que también están compuestas en gran parte por agua que rodea un núcleo rocoso.
“Imagínese versiones más grandes de Europa o Encelado, las lunas ricas en agua que orbitan alrededor de Júpiter y Saturno, pero que se acercan mucho más a su estrella”, explicó Piaulet. «En lugar de una superficie helada, albergarían grandes envolturas de vapor de agua».
“La identificación segura de un objeto con la densidad de las lunas heladas del Sistema Solar, pero significativamente más grande y masivo, demuestra claramente la gran diversidad de exoplanetas”, agregó el miembro del equipo Jose-Manuel Almenara de la Universidad de Grenoble Alpes, en Francia. “Se espera que esto sea el resultado de una variedad de procesos de formación y evolución”.
Los investigadores advierten que los planetas pueden no tener océanos como los de la Tierra directamente en la superficie del planeta. “La temperatura en la atmósfera de Kepler-138 d está probablemente por encima del punto de ebullición del agua, y esperamos una atmósfera espesa y densa hecha de vapor en este planeta. Solo bajo esa atmósfera de vapor podría haber agua líquida a alta presión o incluso agua en otra fase que ocurre a altas presiones, llamada fluido supercrítico», dijo Piaulet.
El telescopio espacial James Webb de Nasa/ESA/CSA también facilitará una valiosa investigación de seguimiento. «Ahora que hemos identificado con seguridad el ‘mundo del agua’ Kepler-138 d, el Telescopio Espacial James Webb es la clave para revelar la composición atmosférica de un objeto tan exótico», compartió Daria Kubyshkina, miembro del equipo de la Academia de Ciencias de Austria. “Nos dará información crítica que nos permitirá comparar la composición de las lunas heladas del sistema solar con la de sus contrapartes extrasolares más grandes y pesadas.
Recientemente, otro equipo de la Universidad de Montreal encontró un planeta llamado TOI-1452b que potencialmente podría estar cubierto con un océano de agua líquida, pero también se necesitará a Webb para confirmar esto.
