El James Webb confirma la existencia de un raro mundo oceánico y en el que podría darse la vida

El hallazgo sugería la presencia de un vasto océano de agua en su superficie y la posibilidad de que K2-18b fuera un planeta 'hicéano' (nombre que se obtiene al unir 'hidrógeno' y 'océano'), un tipo hipotético de mundo habitable, propuesto recientemente y que se caracteriza por ser caliente, oceánico y con una atmósfera rica en hidrógeno. Ese extremo, sin embargo, no pudo confirmarse, ya que ninguno de los tres telescopios tenía aún la tecnología necesaria para analizar una atmósfera planetaria con el detalle suficiente.

Pero eso, ahora, ha cambiado. El telescopio espacial James Webb, en efecto, ha revisitado con sus poderosos instrumentos ese mundo lejano y, esta vez sí, ha conseguido analizar su atmósfera a conciencia. Además de confirmar el vapor de agua, Webb ha encontrado también evidencia de moléculas ricas en carbono, entre ellas dióxido de carbono y metano. Y no solo eso, sino que el mejor telescopio espacial de todos los tiempos llevó también a cabo una posible detección de sulfuro de dimetilo (DMS), una molécula que aquí, en la Tierra, solo la vida es capaz de producir. La práctica ausencia de amoniaco, por último, apoya la idea de que K2-18b cuenta con un extenso océano superficial bajo una gruesa capa atmosférica en la que abunda el hidrógeno. El estudio que se publicará próximamente en 'The Astrophysical Journal', puede ya consultarse aquí y confirma que, efectivamente, K2-18b es un mundo hiceáno.

Noticia Relacionada

Descubren un planeta gigante 'hecho de otros planetas'

José Manuel Nieves

Se trata de un mundo del tamaño de Neptuno pero que, inexplicablemente, tiene una densidad superior a la del acero

«Nuestros hallazgos -afirma Nikku Madhusudhan, de la Universidad de Cambridge y autor principal de la investigación- subrayan la importancia de considerar diversos entornos habitables en la búsqueda de vida en otros mundos. Tradicionalmente, la búsqueda de vida en exoplanetas se ha centrado principalmente en planetas rocosos más pequeños, pero los mundos hicéanos, más grandes, son mucho más propicios para las observaciones atmosféricas».

«Sus grandes tamaños y extensas atmósferas en comparación con los planetas rocosos de la misma masa -escriben los investigadores- hacen que los mundos hicéanos sean significativamente más accesibles a la espectroscopia atmosférica con el telescopio espacial James Webb».

Situado en la zona habitable de su estrella (ni demasiado fría ni demasiado caliente, lo que permite la existencia de agua líquida), K2–18 b es un ejemplo de planeta con un tamaño entre la Tierra y el gigante de hielo Neptuno. Estos mundos se conocen como 'sub neptunos' y no se parecen a ningún planeta del Sistema Solar, lo que los convierte en un misterio para los astrónomos.

«Aunque este tipo de planeta no existe en nuestro Sistema Solar -subraya Subhajit Sarkar, de la Universidad de Cardiff y miembro del equipo- los sub neptunos son el tipo de planeta más común conocido hasta ahora en la galaxia. Hemos obtenido el espectro más detallado de un sub Neptuno en la zona habitable hasta la fecha, lo que nos ha permitido determinar las moléculas que existen en su atmósfera».

Caracterizar las atmósferas de exoplanetas como K2-18 b (es decir, identificar sus gases y condiciones físicas) es, según reza el artículo, «el Santo Grial de la ciencia de exoplanetas». Sin embargo, estos mundos se ven eclipsados, literalmente, por el resplandor de sus estrellas madre, mucho más grandes, lo que hace que explorar sus atmósferas sea particularmente difícil.

Pero Madhusudhan y su equipo equipo encontraron una forma de hacerlo: analizar la luz de la estrella madre de K2-18 b a su paso por la atmósfera del exoplaneta. K2-18b es un exoplaneta en tránsito, lo que significa que el brillo de su estrella disminuirá levemente cuando pasa por delante de ella. Así fue, sin ir más lejos, como en 2015 se descubrió el planeta K2-18b con la misión K2 de la NASA (a la que debe su denominación). Pues bien, durante los tránsitos una pequeña fracción de la luz de la estrella atraviesa la atmósfera del exoplaneta antes de llegar a telescopios como el James Webb. Y al hacerlo queda 'impregnada' de restos que los astrónomos pueden reconstruir para determinar los gases de la atmósfera del exoplaneta.

«El espectro también sugiere signos potenciales de sulfuro de dimetilo (DMS) -escriben los investigadores- que se ha predicho que será un biomarcador observable en los mundos hicéanos, lo que abre paso a consideraciones sobre una posible actividad biológica en el planeta« . Como se ha dicho, en la Tierra esta sustancia sólo se produce como subproducto de la vida, y su posible presencia en K2-18b es, sin duda, uno de los aspectos más excitantes del estudio. Sin embargo, el equipo se muestra cauteloso en este punto, ya que la detección es mucho menos segura que la de las moléculas de carbono». Las próximas observaciones de Webb - explica Madhusudhan- deberían poder confirmar si realmente hay DMS presente en la atmósfera de K2-18b en niveles significativos«.

«Los resultados de estas observaciones -prosigue Madhusudhan-sólo han sido posibles gracias a la sensibilidad sin precedentes del telescopio espacial James Webb, que permitió una detección sólida de características espectrales con sólo dos tránsitos. A modo de comparación, una observación de tránsito con el JWST proporcionó una precisión comparable a ocho observaciones con el Hubble realizadas durante varios años y en un rango de longitud de onda relativamente estrecho».

Para validar estos hallazgos, los investigadores seguirán observando el planeta con el James Webb, particularmente con su Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI). «Nuestro objetivo final -concluye el científico- es identificar vida en un exoplaneta habitable, lo que transformaría lo que pensamos sobre nuestro lugar en el Universo».