El exoplaneta K2-18b, que ha sido asunto de debate en los últimos meses, podría tener un océano de agua en estado líquido. Aunque no es tan atractivo como la posibilidad de que pudiese tener vida, es un paso más a la hora de entender cómo es este enigmático exoplaneta y definir mejor sus características…
Un océano en K2-18b
En torno a una enana roja, a 124 años-luz del Sistema Solar, se encuentra un exoplaneta llamado K2-18b que por sus características podría ser un planeta algo más pequeño que Neptuno. El exoplaneta ganó protagonismo hace solo unos meses, cuando un grupo de investigadores aseguró que había señales de dimetilsulfuro y dimetildisulfuro (DMS y DMDS, respectivamente) en su atmósfera. Estas moléculas, en la Tierra, son únicamente producto de la actividad biológica. Así que su conclusión era que estábamos ante una señal muy robusta de vida en el exoplaneta.
Sin embargo, solo hubo que esperar unos días para que otros grupos comenzasen a publicar sus propios análisis de los mismos datos, llegando a conclusiones que eran muy diferentes. Pero en cualquier caso, esas primeras observaciones de K2-18b también han permitido obtener información sobre la composición atmosférica del planeta. Así, se determinó que tiene una atmósfera rica en hidrógeno y que contiene metano así como, seguramente, dióxido de carbono. Las evidencias eran mucho más limitadas para la existencia de amoniaco y vapor de agua.
Era necesario realizar más observaciones para tener una imagen precisa. Los científicos que participaron en el debate sobre la presencia de DMS y DMDS también querían determinar si las posibles señales de estas moléculas podrían aparecer en los datos que se recojan en el futuro. Ahora, varios de esos investigadores se han reunido y han analizado los datos de cuatro observaciones más recientes con el telescopio James Webb, que ha observado los tránsitos (pasos del exoplaneta por delante de su estrella) en el espectro del infrarrojo cercano.
Un planeta rico en agua
Han combinado estas observaciones con datos anteriores tanto del telescopio James Webb como Hubble. Los nuevos resultados no muestran señales de DMS o DMDS, pero sí ayudan a tener una imagen más clara de la estructura del planeta. El resultado más importante es la certeza de que K2-18b es un mundo rico en agua. El grupo ha logrado una detección robusta de metano y dióxido de carbono en la atmósfera de K2-18b, pero no ha tenido tanto éxito con el vapor de agua. En cualquier caso, pueden plantear un escenario que explica los datos observados.
Los investigadores dicen que la presencia simultánea de metano y dióxido de carbono, en el nivel de abundancia detectado, sólo puede explicarse por medio de una atmósfera masiva con una metalicidad 100 veces superior a la del Sol y una cantidad de agua del 10 al 25% por volumen. O bien, una pequeña atmósfera sobre un océano de agua en estado líquido. Tanto si el planeta tiene un océano como si no es así, los investigadores añaden que sus resultados demuestran, de manera concluyente, que el exoplaneta K2-18b tiene un interior rico en agua.
El amoniaco y el monóxido de carbono no estaban presentes en la atmósfera del planeta. En este sentido, los autores explican que la falta de amoniaco en la atmósfera encaja con la presencia de un océano líquido, pero no es concluyente. Por lo que será necesario realizar más observaciones para conseguir datos útiles sobre la proporción de dióxido y monóxido de carbono. Los resultados también muestran que la ausencia de vapor de agua en la atmósfera podría apuntar a la presencia de una trampa fría en niveles más bajos.
Cómo determinar la presencia de ese océano en K2-18b
Esa trampa fría seguramente se deba a que la condensación de vapor de agua sucede antes de alcanzar la altitud que sí puede llegar a estudiar la instrumentación utilizada. Por lo que, de nuevo, será necesario disponer de más observaciones para refinar los modelos atmosféricos de estos estudios. Así se podrá tener una imagen más clara de si el agua en K2-18b existe como una capa de gas, un océano líquido o incluso como parte de un núcleo congelado. Sin importar en qué estado se encuentre, el estudio indica que no hay señales de vida.
Así que, incluso si realmente hubiese un océano líquido, no se espera que tenga vida. Pero eso no hace que el exoplaneta deje de ser interesante. Es un caso muy atractivo para la comunidad científica, y los propios investigadores lo destacan, explicando que K2-18b es un mundo rico en agua, frío, que destaca como uno de los subneptunos templados más prometedores para explorar la aparición de entornos de agua líquida en planetas que no sean similares a la Tierra. Por lo que es deseable seguir profundizando en el estudio de su atmósfera e interior.
Este trabajo, por tanto, nos aleja de la posibilidad de que K2-18b pueda tener vida, pero no podemos olvidar que ya era un escenario que quedó descartado con rapidez. Teniendo en cuenta lo que se ha determinado en este estudio, es evidente que hay motivos para seguir profundizando en él. Mientras tanto, la búsqueda de exoplanetas y el estudio de otros mundos sigue adelante. Es cuestión de tiempo que se termine descubriendo un planeta que sí tenga señales prometedoras de que pudiera tener formas de vida, pero por ahora toca tener paciencia…
Estudio
El estudio es R. Hu, A. Bello-Arufe, A. Tokadjian; «A water-rich interior in the temperate sub-Neptune K2-18 b revealed by JWST». Puede consultarse en arXiv, en este enlace.
Referencias: Phys
