La Tierra es un lugar especial en gran parte por la elevada proporción de agua, hasta el 71%, que podemos encontrar en su superficie. El agua en estado líquido es un bien escaso en el Universo, y es precisamente por eso que el hallazgo del equipo dirigido por la investigadora Caroline Piaulet, del Instituto de Investigación de Exoplanetas (iREx) de la Universidad de Montreal, es tan emocionante.
Con la ayuda de los telescopios espaciales Hubble y Spitzer, lo que Piaulet y su equipo acaban de encontrar son dos exoplanetas bautizados como Kepler-138 c y Kepler-138 d que podrían estar compuestos en gran parte del preciado líquido. Los resultados de su investigación se detallan esta semana en un artículo publicado en la revista Nature Astronomy bajo el título Evidence for the volatile-rich composition of a 1.5-R planet.
Si bien el agua no se detectó directamente, al comparar los científicos los tamaños y las masas de ambos planetas con los modelos conocidos, concluyeron 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, los cuales constituyen la mayor parte de los planetas gigantes gaseosos como Júpiter. El material candidato más común para formar parte de estos planetas es el agua.
“Anteriormente pensábamos que los planetas que eran un poco más grandes que la Tierra no eran más que enormes esferas de metal y roca; versiones ampliadas de nuestro planeta a las que llamamos súper-Tierras”, explicó Björn Benneke, coautor del estudio. "Sin embargo, ahora hemos demostrado que estos dos planetas, Kepler-138 c y d, poseen una naturaleza bastante diferente y que una gran fracción de su volumen total probablemente esté compuesta de agua. Se trata de la mejor evidencia hasta ahora de la existencia de los llamados mundos acuáticos, un tipo de planeta que los astrónomos teorizaron durante mucho tiempo”.
"Se trata de la mejor evidencia hasta ahora de la existencia de los llamados mundos acuáticos, un tipo de planeta que los astrónomos teorizaron durante mucho tiempo”.
Con más de tres veces el volumen de la Tierra y aproximadamente el doble de su masa, Kepler-138c y d tienen densidades mucho más bajas que nuestro planeta. Esto es sorprendente porque la mayoría de los planetas poco más grandes que la Tierra que se han estudiado en detalle hasta ahora parecían ser mundos rocosos como el nuestro. Una comparación fiel, dicen los investigadores, serían algunas de las lunas heladas en el sistema solar exterior, las cuales también están compuestas en gran parte por agua rodeando a 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 orbitan mucho más cerca de su estrella", compara Piaulet. "En lugar de una superficie helada, estos planetas albergarían grandes envolturas de vapor de agua".
Planetas acuáticos, pero sin océanos
Los investigadores advierten que los planetas podrían no contar con océanos en la superficie del planeta como los de la Tierra. “La temperatura en la atmósfera de Kepler-138 d está probablemente por encima del punto de ebullición del agua, por lo que lo más probable es que presenten una atmósfera espesa y densa compuesta principalmente de vapor de agua. Solo bajo esa atmósfera podría existir agua líquida a alta presión, o incluso en fase de fluido supercrítico, el cual se forma a altas presiones y temperaturas y que se comportaría como un híbrido entre un gas y un líquido", explica Piaulet.
"Ahora que hemos identificado con seguridad estos "mundos de agua" en Kepler-138, el Telescopio Espacial James Webb será la clave para revelar la composición atmosférica de un objeto tan exótico", añade por su parte la astrónoma de la Academia de Ciencias de Austria, Daria Kubyshkina. “Webb nos proporcionará información esencial que nos permitirá comparar la composición de las lunas heladas del sistema solar con la de sus contrapartes extrasolares, más grandes y pesadas".
“A medida que nuestros instrumentos y técnicas se vuelven lo suficientemente sensibles para encontrar y estudiar planetas que están más lejos de sus estrellas, podríamos comenzar a encontrar muchos más de estos mundos acuáticos”, concluye Benneke.