Por primera vez se encuentran indicios de vapor de agua en la atmósfera de un exoplaneta rocoso

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Astrónomos han hecho un descubrimiento muy emocionante en la atmósfera de un exoplaneta que se encuentra a solo 111 años luz de la Tierra: han detectado agua y en un estado que no se esperaban.

Tanto como el 50 por ciento de la atmósfera de K2-18b podría ser vapor de agua. Pero a diferencia de otros exoplanetas gigantes en los que se ha detectado agua atmosférica, K2-18b es una súper Tierra. Podría ser rocoso, como la Tierra, Marte y Venus.

Este descubrimiento no solo podría ayudarnos a comprender las atmósferas de los exoplanetas de la zona habitable en general, sino también las de los exoplanetas rocosos de la zona habitable en órbita cercana alrededor de las estrellas enanas rojas.

K2-18b no es una Tierra 2.0 ya que es mucho más grande que nuestro planeta (aproximadamente el doble del tamaño de la Tierra y aproximadamente ocho veces la masa) y tiene una composición diferente. Fue descubierto en el 2015, y ha sido un poco complicado de definir. Los astrónomos incluso redujeron el planeta a dos tipos posibles. En el 2017, un equipo determinó que podría ser un planeta rocoso con una atmósfera, como la Tierra, pero más grande, o un planeta con un interior mayormente acuoso, cubierto por una gruesa capa de hielo, como Encelado o Europa.

Lo que sí se sabe con certeza es que orbita una estrella enana roja llamada K2-18 muy de cerca, completando el círculo una vez cada 33 días. Pese a esto, los niveles de radiación que recibe el planeta por parte de su estrella son similares a los de la Tierra . Esto se debe a que esta órbita de 33 días está justo en el medio de la zona habitable de la estrella, la cual no es demasiado caliente para que el agua líquida se evapore de la superficie y no tan fría que se congele por completo.

La nueva investigación publicada en Nature Astronomy sugiere que, con todo, K2-18b tiene una atmósfera.

El planeta fue detectado por el observatorio espacial Kepler, que detectaba planetas a través del método de tránsito, que es cuando el sistema estelar está alineado a la perfección para que el planeta pase entre nosotros y su estrella, este tránsito provoca una atenuación de la luz de la estrella que es posible detectar.

Este tránsito también puede ayudarnos a estudiar la atmósfera de un planeta. Cuando la luz de la estrella atraviesa, algunas longitudes de onda pueden ser absorbidas por gases específicos, produciendo líneas en un espectro. Estos se pueden seleccionar cuando se compara un perfil espectral de la estrella con un perfil espectral del tránsito.

Pero no es fácil. Incluso detectar el planeta en primer lugar requiere instrumentos altamente sensibles capaces de detectar las débiles caídas a la luz de las estrellas; Las líneas de absorción espectral también son increíblemente débiles.

El equipo logró detectar estas líneas usando el instrumento WFC3 en el telescopio espacial Hubble. Tomaron imágenes de ocho tránsitos del planeta frente a la estrella, y los combinaron para producir un promedio ponderado, creando un perfil espectral para el planeta.

No fue posible, con base en la información obtenida, limitar la abundancia de agua; pero los modelos sugirieron que entre el 20 y el 50 por ciento de la atmósfera del planeta podría ser vapor de agua. Como referencia, la atmósfera de la Tierra varía entre 0 y 5 por ciento de vapor de agua (o 0.25 por ciento en promedio en masa). Entonces K2-18b sería un lugar bastante húmedo.

Tampoco se puede descartar la presencia de metano y amoníaco, ya que sus longitudes de onda no están cubiertas por el WFC3.

Todo esto es un argumento bastante convincente para apuntar la próxima generación de instrumentos de longitud de onda más amplia, como el telescopio espacial James Webb programado para lanzarse el próximo año.

Fuente: Space.com

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