Descubren indicios de la presencia de agua en una supertierra que está a 40 años luz de distancia.
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Pese a que nos hemos quedado sin el cazaplanetas Kepler, vamos aprendiendo cada día más de los planetas que están en otros sistemas solares. Una de las sorpresas que ha deparado la reciente búsqueda de exoplaneta por parte del ser humano ha sido el descubrimiento de lo que se ha llamado “supertierras”. No sabemos muy bien cómo pueden ser estas supertierras, pero se presupone que son más grandes y masivas que la Tierra, pero que no llegan a atrapar muchos gases ligeros como el hidrógeno o el helio hasta convertirse en planetas similares a Urano o Neptuno. No contamos en nuestro sistema solar con ningún ejemplo de supertierra.
En 2009 se descubrió una de estas supertierra en la constelación de Ofiuco que fue denominada GJ 1214 b. Se encuentra a 40 años luz de distancia de nosotros. Para saber más sobre este planeta un equipo japonés usó el telescopio terrestre Subaru cuando el planeta pasaba por delante de su estrella en lo que se denomina “transito”. Esto constituye siempre una oportunidad para analizar la luz recibida antes y después del evento y así tratar de descubrir algo sobre la composición atmosférica del planeta en cuestión. La atmósfera tiene que absorber y dispersar la luz de la estrella, aunque sea en pequeña medida. Pero lo que se detecta en estos casos es luz de la estrella y no la luz reflejada por el exoplaneta, ni se ve a este directamente en ningún momento.
Para este estudio se usó un espectrómetro y cámaras especiales (Faint Object Camera and Spectrograph o FOCAS) que permitieron estudiar distintas bandas de absorción. No se trata de un espectro de alta resolución.
Previamente ya habían observado con este mismo telescopio que el planeta no tenía mucho scattering Rayleigh (un tipo especial de dispersión de la luz provocada por gases y que da el color azul a nuestro cielo), lo que significaba que su atmósfera no estaba dominada por el hidrógeno y que merecía la pena un estudio en detalle.
En un nuevo estudio han analizado 5 tránsitos. Han descubierto señales de que en su atmósfera es rica en vapor de agua. Si su atmósfera tuviera hidrógeno, esta estaría dominada por nubes de agua.
Aunque de todos modos el equipo de investigadores no ha podido eliminar la posibilidad de que haya hidrógeno, estas nuevas observaciones, junto con otros estudios, apuntan hacia la posibilidad acuosa.
Se cree que el disco protoplanetario en el que se forman los planetas está compuesto principalmente por hidrógeno (el elemento más abundante del Universo). En las regiones más externas de ese disco abundaría el hielo de agua y se puede definir una “línea de nieve” como frontera entre ambas regiones.
Para saber cómo se forman las supertierras y cómo emigran hacia órbitas más interiores es importante saber la relación entre hidrógeno y agua de sus atmósferas. Si se determina esta relación se puede inferir el lugar de nacimiento de la supertierra y su historia.
Los tránsitos permiten precisamente medir esta relación. Así por ejemplo, un fuerte scattering Rayleigh en la parte óptica del espectro es un indicador de que la atmósfera está dominada por hidrógeno. Este tipo de difusión se produce al interaccionar la luz con las moléculas de la atmósfera y es mayor cuanto mayor es la frecuencia de la luz. En el óptico la parte azul tiene una mayor frecuencia (menor longitud de onda) que el rojo y por eso en nuestro mundo el cielo es azul y los atardeceres rojos. De este modo, si se observa un transito (o varios) en el óptico se verá como se reducen los azules respecto a cuando el planeta no transita por delante.
El número de supertierras que se pueden observar es muy reducido aún y los espectros de alta resolución muy complicados de obtener desde tierra. El gran porblema es que el porcentaje de luz estelar que, bajo nuestra perspectiva, interacciona con la luz del exoplaneta es muy pequeño.
Esto podría cambiar cuando se lance el telescopio TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Esta nueva misión realizará una campaña en todo el cielo para analizar las atmósferas de exoplanetas, entre ellos de muchas supertierras. Además, la nueva generación de telescopios en tierra permitirá avanzar también en este campo.
Una de las posibilidades que se han propuesto para la estructura de las supertierras es la que afirma que estos mundos son waterworlds. Si la temperatura lo permite, estos cuerpos serían planetas cubiertos enteramente por un océano global profundo, lo que reduciría las posibilidades de vida avanzada en ellos. A baja temperatura sería planetas cubiertos por el hielo.
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Fuentes y referencias:
Nota de prensa. [2]
Artículo original. [3]
Copia del artículo original. [4]
Ilustración: NAO.