Los científicos encuentran vapor de agua en la atmósfera de una súper-Tierra

Concepto artístico de la súper Tierra K2-18b, un mundo distante que ahora se sabe que tiene tanto vapor de agua en su atmósfera como temperaturas relativamente moderadas. ¿Puede, lo hace, apoyar la vida? Imagen a través de ESA / Hubble / M. Kornmesser / UCL News.

ACTUALIZACIÓN: desde que esta historia se publicó el miércoles, ha habido una gran controversia al respecto. Tenemos un seguimiento el domingo. Lea este primero ...

Los científicos anunciaron otro descubrimiento emocionante hoy (11 de septiembre de 2019) con respecto a exoplanetas potencialmente habitables. Por primera vez, detectaron vapor de agua en la atmósfera de una súper Tierra distante, llamada K2-18b, que orbita su estrella en la zona habitable. La palabra "habitable" en este contexto no significa que los humanos puedan vivir allí. La zona habitable de una estrella es la zona donde podría existir agua líquida, y el agua es esencial para la vida tal como la conocemos. Este exoplaneta particular también tiene temperaturas relativamente moderadas, según los estándares terrenales. Con vapor de agua confirmado y temperaturas habitables, K2-18b se ha convertido en un objetivo muy intrigante en la búsqueda de vida.

El descubrimiento revisado por pares fue publicado hoy en un artículo (11 de septiembre de 2019) en Nature Astronomy, por investigadores del University College London (UCL). Otro documento (versión borrador) también se publicó en ArXiv el 10 de septiembre de 2019.

El nuevo trabajo proviene de observaciones realizadas con el telescopio espacial Hubble. Es el primer análisis atmosférico exitoso general de un exoplaneta en la zona habitable de su estrella. Tales estudios han resultado difíciles debido a las distancias de estos mundos y sus tamaños más pequeños en comparación con los gigantes gaseosos como Júpiter.

Se ha descubierto agua en la atmósfera de un exoplaneta "súper-Tierra" que orbita su estrella dentro de la zona habitable. Si bien no se espera que la atmósfera del exoplaneta sea "habitable" para los estándares humanos, este es un descubrimiento notable: https://t.co/CzkgUzdnPp pic.twitter.com/wqkABFnJ00

- Ian O'Neill (@astroengine) 11 de septiembre de 2019

Según Angelos Tsiaras, del Centro de Datos de Exoquímica Espacial (CSED) de la UCL y primer autor del nuevo artículo:

Encontrar agua en un mundo potencialmente habitable que no sea la Tierra es increíblemente emocionante. K2-18b no es 'Tierra 2.0 ya que es significativamente más pesado y tiene una composición atmosférica diferente. Sin embargo, nos acerca a responder la pregunta fundamental: ¿Es la Tierra única?

El análisis de la atmósfera de K2-18b se basó en datos del telescopio espacial Hubble. En este análisis, los científicos también encontraron hidrógeno y helio atmosféricos. Creen que el nitrógeno y el metano también podrían estar presentes, pero se necesitan más estudios para confirmar eso o no. Los científicos también necesitan averiguar qué tan nublada está la atmósfera y cuánto vapor de agua hay, en porcentaje. También piensan que es probable que haya nubes de agua en la atmósfera de K2-18b, y posiblemente incluso lluvia . Del segundo artículo:

Dada la relativamente baja irradiación de la estrella, la temperatura de K2-18b es lo suficientemente baja como para que el vapor de agua detectado pueda condensarse de manera plausible para formar gotas líquidas. Por lo tanto, es posible que la lluvia de agua líquida precipite en la atmósfera media de K2-18b.

La coautora Giovanna Tinetti dijo:

Nuestro descubrimiento hace que K2-18b sea uno de los objetivos más interesantes para futuros estudios. Se han detectado más de 4, 000 exoplanetas, pero no sabemos mucho sobre su composición y naturaleza. Al observar una gran muestra de planetas, esperamos revelar secretos sobre su química, formación y evolución.

Como Tsiaras agregó:

Este estudio contribuye a nuestra comprensión de los mundos habitables más allá de nuestro sistema solar y marca una nueva era en la investigación de exoplanetas, crucial para finalmente colocar la Tierra, nuestro único hogar, en la imagen más amplia del cosmos.

K2-18b es el primer exoplaneta en la zona habitable de una estrella, ideal para el análisis atmosférico. Imagen a través de Upcosmos.com.

Como mencioné, K2-18b es una súper Tierra, un planeta más grande que la Tierra pero más pequeño que Neptuno. Orbita a la estrella enana roja K2-18 cada 33 días, y está a 110 años luz de distancia en dirección a la constelación de Leo el León. El telescopio espacial Kepler de la NASA descubrió este mundo en 2015. Todavía no se conocen las condiciones reales en la superficie del planeta, pero su estrella enana roja es bastante activa, lo que significa que el planeta está expuesto a la radiación ultravioleta por la que las enanas rojas son famosas. Sin embargo, los estudios actuales sugieren que K2-18b recibe aproximadamente la misma cantidad de radiación de su estrella que la Tierra del Sol. Eso sería bueno para la posibilidad de la vida. Aún así, hay muchas incógnitas cuando se trata de otros factores que afectan la posible habitabilidad de este mundo.

Un estudio anterior dijo que el planeta probablemente sea un planeta mayormente rocoso con una pequeña atmósfera gaseosa, como la Tierra, pero más grande, o un planeta mayormente acuático con una gruesa capa de hielo encima. Según Ryan Cloutier, un Ph.D. estudiante en el Instituto de Investigación en Exoplanetas de la Universidad de Montreal (iREx):

Con los datos actuales, no podemos distinguir entre esas dos posibilidades. Pero con el telescopio espacial James Webb podemos explorar la atmósfera y ver si tiene una atmósfera extensa o si es un planeta cubierto de agua.

El telescopio Webb también tendrá la capacidad de analizar la atmósfera de K2-18b en busca de posibles biofirmas, en este caso gases como el oxígeno o el metano, que podrían indicar no solo la posibilidad, sino la presencia de vida. Sin embargo, sería necesario descartar falsos positivos, ya que ambos gases también se pueden crear sin que la vida esté involucrada.

K2-18 también tiene otra súper Tierra, K2-18c, pero ese planeta está más cerca de la estrella y no es probable que esté en la zona habitable. Fue descubierto por Cloutier en 2017.

Un concepto artístico anterior de K2-18b, que también muestra a K2-18c y la estrella enana roja en el fondo. Imagen vía Alex Boersma / iREx.

Kepler y otros telescopios han encontrado miles de exoplanetas en los últimos años, y muchos de ellos son súper-Tierras, como K2-18b. Los científicos esperan que se sigan descubriendo muchos más exoplanetas, algunos de los cuales serán potencialmente habitables. Como el coautor Ingo Waldmann señaló:

Con tantas nuevas Super-Tierras que se espera encontrar en las próximas dos décadas, es probable que este sea el primer descubrimiento de muchos planetas potencialmente habitables. Esto no es solo porque las súper-Tierras como K2-18b son los planetas más comunes en nuestra galaxia, sino también porque las enanas rojas - estrellas más pequeñas que nuestro sol - son las estrellas más comunes.

Por primera vez, los investigadores que usan Hubble han detectado firmas de vapor de agua en la atmósfera de un planeta más allá de nuestro sistema solar que reside en la "zona habitable". Para más información: https://t.co/vUa2NbkbwU pic.twitter.com/ey3uz2ynMk

- Hubble (@NASAHubble) 11 de septiembre de 2019

En pocas palabras: el descubrimiento de vapor de agua en la atmósfera de K2-18b es la primera vez que se ha encontrado agua en un exoplaneta de la súper Tierra potencialmente habitable.

Fuente: Vapor de agua en la atmósfera de la Zona Habitable Ocho Planeta Tierra-Masa K2-18 b

Fuente: vapor de agua en el exoplaneta de zona habitable K2-18b

Vía UCL News