Un grupo de investigadores ha analizado las atmósferas de varios exoplanetas, y ha observado que el agua, aunque común, no es abundante en ellos. El hallazgo podría ayudar a comprender mejor cómo se desarrolla la formación de planetas…
El agua no es abundante, al menos en ciertos escenarios
Los investigadores han analizado las atmósferas de 19 exoplanetas para definir sus propiedades térmicas y químicas. En todos los casos, nos encontramos ante gigantes gaseosos, desde mundos con apenas 10 veces la masa de la Tierra, y por tanto minineptunos (es decir, planetas más pequeños que Neptuno, pero gigantes helados) hasta planetas con más de 600 veces la masa de la Tierra y, por tanto, más masivos que Júpiter. Las temperaturas, así mismo, van desde los 20 a los 2000 ºC. Sus atmósferas son ricas en hidrógeno.
Algo que es común a los planetas gigantes de nuestro Sistema Solar. Si bien, en estos casos, orbitan en torno a estrellas diferentes al Sol. En esas observaciones, han detectado que el vapor de agua es común en muchas atmósferas. Sin embargo, lo sorprendente ha sido descsubrir que la cantidad de vapor de agua es inferior a lo que se esperaba. Otros elementos, sin embargo, si estaban presentes en las proporciones que se esperaban. Los resultados son parte de una investigación, de más de cinco años, sobre la composición química de las atmósferas de exoplanetas.
Es la primera vez, según explican, que se pueden ver las señales de patrones químicos en mundos más allá del Sistema Solar. Algo que está permitiendo entender que pueden tener una composición química muy diferente. De hecho, aquí, la cantidad de carbono, en comparación al hidrógeno, en las atmósferas de los planetas gigantes, es mucho mayor que la proporción que se observa en el Sol. Se cree que su origen está la formación de los planetas, cuando había grandes cantidades de hielo, roca y otras partículas que se incorporaron a los planetas.
La desconcertante escasez de agua
En el caso de otros elementos, la abundancia se esperaba que fuese relativamente alta en esas atmósferas. Especialmente en el caso del oxígeno, que es el elemento más abundante tras el hidrógeno y el helio. Algo que, en consecuencia, implicaría que el agua debería estar muy presente en las atmósferas de estos exoplanetas gigantes. Con los datos de diferentes observatorios, se ha logrado calcular la abundancia de diferentes elementos en esos exoplanetas.
Así, los investigadores pudieron medir la abundancia de agua en 14, de los 19 exoplanetas estudiados, así como la del sodio y el potasio en seis de ellos. Los resultados indican que, en relación al resto de elementos, el oxígeno no es tan abundante. Algo que puede ayudar a entender cómo se formaron. Probablemente sin que, en sus primeras etapas, pudiesen incorporar una cantidad significativa de hielo. Algo que resulta llamativo, para los investigadores, porque se trata de atmósferas de planetas en torno a estrellas muy diferentes.
Lo más sorprendente es que, en realidad, no se ha logrado medir la abundancia de los elementos químicos en los planetas gigantes del Sistema Solar. Ni siquiera en el caso de Júpiter. Su atmósfera es muy fría y, por tanto, el vapor de agua está condensado, haciendo que sea muy difícil medirlo. Si resultase ser tan abundante como se cree, como explican los investigadores, indicaría que se formó de una manera diferente a la de los exoplanetas estudiados. De momento es algo que no tiene respuesta, pero ayudaría a entender cómo fue la historia del Sistema Solar.
El agua podría ser abundante en otras atmósferas
En el futuro, los investigadores quieren aumentar la cantidad de atmósferas de exoplanetas analizadas. Algo que permitirá entender mejor cómo son y en qué aspectos se diferencian de las de los planetas del Sistema Solar. No solo esperan encontrar casos excepcionales (mundos en los que ese vapor de agua sí podría ser muy abundante), también quieren analizar la abundancia de otros elementos. Lo más importante es que la lectura de fondo pone a prueba lo que se suponía en algunos modelos teóricos que se vienen utilizando.
En ellos, se daba por sentado que los elementos serían aproximadamente igual de abundantes en las atmósferas de los planetas. Algo crítico, ya no por lo que plantea respecto a esos modelos, que probablemente necesitarán ser actualizados, sino por las implicaciones para la búsqueda de vida. El agua es un elemento vital para la vida tal y como la entendemos en nuestro planeta. Es el único mundo habitado que conocemos y, por tanto, es lógico intentar encontrar parámetros similares en otros planetas más allá del Sistema Solar.
Por ello, es importante saber cuánta agua se puede esperar encontrar en las atmósferas de mundos más allá del Sistema Solar. Algo que, en teoría, ayudará a entender mejor qué planetas podrían tener una mejor posibilidad de haber desarrollado un entorno óptimo para la vida. No nos va a acercar, ni mucho menos, a descubrir vida en otros lugares. Pero sí podría permitir entender si, en algún aspecto, la abundancia de agua en el Sistema Solar es excepcional. Así como la evolución de planetas más allá de este rincón de la Vía Láctea…
Estudio
El estudio es L. Welbanks, N. Madhusudhan, N. Allard et al.; «Mass–Metallicity Trends in Transiting Exoplanets from Atmospheric Abundances of H2O, Na, and K». Publicado en la revista The Astrophysical Journal Letters el 11 de diciembre de 2019. Puede ser consultado en este enlace.
Referencias: Phys
