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¿Señales de vida? James Webb revela datos sobre la atmósfera del exoplaneta K2-18 b

Un concepto artístico muestra el aspecto que podría tener el exoplaneta K2-18 b
Un concepto artístico muestra el aspecto que podría tener el exoplaneta K2-18 b Derechos de autor NASA
Derechos de autor NASA
Por Luke Hurst
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Este artículo se publicó originalmente en inglés

Los astrónomos buscan indicios de vida en otros lugares del universo, y el planeta K2-18 b reviste especial interés.

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La NASA ha indicado que el telescopio espacial James Webb podría haber detectado una molécula en la atmósfera de un exoplaneta lejano, que en la Tierra solo se produce con vida.

El planeta K2-18 b ha sido objeto de un amplio estudio desde que los astrónomos anunciaran en 2019 que habían hallado posibles indicios de vapor de agua en su atmósfera.

Orbitando una estrella enana roja en la constelación de Leo, a unos 120 años luz de nuestro propio sistema solar, el planeta es 8,6 veces más grande que la Tierra.

Un estudio posterior que analizó los mismos datos sugirió entonces que los vapores de agua podrían ser en realidad metano.

Ahora, el telescopio James Webb ha vuelto sus lentes aún más potentes hacia el planeta, proporcionando nuevos datos.

Se ha detectado la presencia de moléculas de carbono, como metano y dióxido de carbono, lo que alimenta las especulaciones de que K2-18 b podría tener una atmósfera rica en hidrógeno y una superficie cubierta de océanos de agua.

Estas características podrían ser indicios de un planeta capaz de albergar vida.

¿Indicios de vida?

Entre las observaciones realizadas por Webb destaca la posible detección de una molécula llamada dimetilsulfuro (DMS), que en nuestro planeta sólo es producida por la vida.

La mayor parte del DMS que se encuentra en la atmósfera terrestre procede del fitoplancton, organismos microscópicos de los océanos.

En un comunicado, la NASA señaló que la inferencia de la presencia de DMS en la atmósfera es "menos sólida" que otros hallazgos, y necesita una mayor validación.

"Las próximas observaciones del Webb deberían poder confirmar si el DMS está realmente presente en la atmósfera de K2-18 b a niveles significativos", explicó Nikku Madhusudhan, astrónomo de la Universidad de Cambridge y autor principal del artículo que anuncia estos resultados.

La agencia espacial señaló, sin embargo, que la abundancia de metano y dióxido de carbono detectada en la atmósfera, así como la escasez de amoníaco, apoyan la hipótesis de que podría haber un océano de agua bajo una atmósfera rica en hidrógeno en K2-18 b.

Se cree que el planeta es un ejemplo de mundo hioceánico: un planeta mayor que la Tierra pero menor que los gigantes gaseosos de nuestro sistema solar, que está cubierto por un océano líquido y una espesa atmósfera de nitrógeno.

No hay planetas como K2-18 b en nuestro sistema solar, por lo que no se conocen bien, a pesar de que los científicos creen que son comunes alrededor de las estrellas enanas rojas.

Algunos astrónomos piensan que los planetas Hycean podrían ser entornos idóneos para buscar pruebas de vida.

"Nuestros hallazgos subrayan la importancia de considerar diversos entornos habitables en la búsqueda de vida en otros lugares", explica Madhusudhan.

"Tradicionalmente, la búsqueda de vida en exoplanetas se ha centrado principalmente en planetas rocosos más pequeños, pero los mundos Hycean, de mayor tamaño, son significativamente más propicios para las observaciones atmosféricas".

Exoplaneta de la zona habitable

Los astrónomos están especialmente interesados en estudiar K2-18 b porque también se encuentra en la zona habitable de su estrella anfitriona, lo que significa que no está ni demasiado cerca ni demasiado lejos de su sol.

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Sin embargo, la NASA advierte de que, a pesar de la composición aparente de su atmósfera y de la proximidad a su estrella, el tamaño del planeta significa que su interior probablemente contiene un gran manto de hielo a alta presión, como Neptuno, pero con una atmósfera más fina rica en hidrógeno y una superficie oceánica.

La agencia espacial señala que, aunque se prevé que los mundos hioceánicos tengan océanos de agua, también es posible que el océano esté demasiado caliente para ser habitable o para ser líquido.

"Aunque este tipo de planeta no existe en nuestro sistema solar, los sub-Neptunos son el tipo de planeta más común conocido hasta ahora en la galaxia", explicó Subhajit Sarkar, miembro del equipo de la Universidad de Cardiff.

"Hemos obtenido el espectro más detallado de un sub-Neptuno de zona habitable hasta la fecha, y esto nos ha permitido calcular las moléculas que existen en su atmósfera".

Medición de la atmósfera

Estudiar la posible composición atmosférica de un exoplaneta es una tarea difícil, aún más por el hecho de que la estrella anfitriona es mucho más brillante que el propio planeta.

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Los astrónomos pudieron analizar K2-18 b observando la luz de su estrella madre al atravesar la atmósfera del planeta. Como el planeta pasa por delante de la estrella, nuestros telescopios son capaces de detectar la caída de brillo que se produce al hacerlo.

Se trata de una técnica habitual para detectar la presencia de un planeta alrededor de una estrella, pero también da lugar a que algo de luz atraviese la atmósfera del planeta, luz que puede ser captada por telescopios tan potentes como el James Webb.

Estudiando esta luz, los expertos pueden determinar algunos de los gases que componen la atmósfera del exoplaneta. "Este resultado sólo ha sido posible gracias al amplio rango de longitudes de onda y a la sensibilidad sin precedentes del Webb, que ha permitido una detección robusta de características espectrales con sólo dos tránsitos", explica Madhusudhan.

"A modo de comparación, una observación de tránsitos con Webb proporcionó una precisión comparable a ocho observaciones con Hubble realizadas a lo largo de unos pocos años y en un rango de longitudes de onda relativamente estrecho", señaló.

Los investigadores añadieron que éste era sólo el comienzo de las observaciones de Webb, por lo que habría "muchas más en camino".

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Los resultados se publicaron en la revista Astrophysical Journal Letters.

El equipo se propone ahora llevar a cabo una investigación de seguimiento con el espectrógrafo MIRI (Mid-Infrared Instrument) del telescopio que, esperan, validará aún más sus hallazgos y proporcionará nuevos conocimientos sobre las condiciones ambientales de K2-18 b.

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