El descubrimiento de este extraño planeta con un océano de agua hirviendo provoca un intenso debate entre los astrónomos

En la búsqueda de condiciones habitables más allá de la Tierra, y utilizando datos obtenidos por el telescopio espacial James Webb (JWST), unos astrónomos detectaron firmas químicas de vapor de agua, metano y dióxido de carbono en la atmósfera de un exoplaneta que es casi dos veces más grande que el nuestro y situado a 70 años luz.

La mezcla química hallada por el JWST es consistente con un mundo acuático en el que el océano abarcaría toda la superficie, conteniendo además una atmósfera rica en hidrógeno, indican científicos de la Universidad de Cambridge. Pese a lo que se podría suponer, los investigadores señalan que el paisaje marino de TOI-270 d, tal el nombre del exoplaneta recientemente descubierto, podría no ser tan cómodo y hospitalario como pareciera a primera vista.

¿Qué es el JWST?

El telescopio espacial James Webb es el principal observatorio científico espacial del mundo, resultado de la colaboración de 14 países, construido y operado conjuntamente por la Agencia Espacial Europea, la Agencia Espacial Canadiense y la NASA para sustituir los telescopios Hubble y Spitzer.

Mirando profundamente en el espacio y el tiempo, sus equipos nos ayudan a develar los misterios de nuestro sistema solar, mirará más allá, a mundos lejanos alrededor de otras estrellas, y sondeará las misteriosas estructuras y orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en él.

Lanzado en diciembre de 2021, y con una vida útil prevista de 5 a 10 años, ha cambiado de manera rotunda la forma en que entendemos al espacio profundo, demostrando que vale mucho más que cada centavo de los 10000 millones de dólares invertidos en el proyecto.

Los equipos a bordo del JWST capturan la luz de las estrellas que se ha filtrado a través de las atmósferas de los planetas en órbita, descomponiéndola para proporcionar un detalle de los elementos químicos presentes. A partir de esto, los astrónomos pueden construir una imagen de las condiciones en la superficie de un planeta – y la probabilidad de que la vida pueda sobrevivir allí.

Un océano hirviente

Según un artículo publicado en la revista científica Astronomy and Astrophysics Letters, los investigadores de Cambridge afirman que el océano podría estar por encima de los 100 grados Celsius, pero debido a las altas presiones causadas por la densa atmósfera, un océano tan caliente aún podría ser líquido. Sin embargo, no está claro aún de que el planeta sea habitable.

No obstante, un equipo de astrónomos canadienses que realizaron observaciones adicionales del mismo exoplaneta, halló los mismos químicos atmosféricos, pero con resultados distintos generando un intenso debate.

Estos argumentan que el planeta estaría demasiado caliente para que el agua conserve su estado líquido (a unos 4000 °C), y por ellos proponen que el planeta presentaría una superficie rocosa coronada por una atmósfera increíblemente densa de hidrógeno y vapor de agua.

El Prof. Nikku Madhusudhan, líder del equipo de Cambridge, indica que la evidencia del océano en TOI-270 d se basa en la ausencia de amoníaco, que la química básica predice que debería ocurrir naturalmente en una atmósfera rica en hidrógeno. Pero el amoníaco es altamente soluble en agua y, por lo tanto, se agotaría en la atmósfera si hubiera un océano abajo.

“Una interpretación es que este es un planeta "hioceánico", llamado así porque tiene un océano de agua bajo una atmósfera rica en hidrógeno, ” dijo Madhusudhan.

Polémica entre astrónomos… ¡y universidades!

Madhusudhan afirma que las condiciones en TOI-270 d serían muy diferentes de las de la Tierra, ya que está bloqueado por la marea, y en consecuencia un lado mira permanentemente su estrella y el otro está bañado en la oscuridad eterna, creando un contraste de temperatura extremo.

El lado nocturno podría albergar condiciones habitables, pero la presión atmosférica sería decenas de veces superior a la presión en la superficie de la Tierra, con vapor saliendo del océano. Es probable que las aguas alcancen profundidades de decenas a cientos de kilómetros, con un fondo marino de hielo a alta presión, sobre un núcleo rocoso.

Pero el Prof. Björn Benneke, de la Universidad de Montreal, cuestiona la hipótesis del mundo “oceánico” de Cambridge. Según el científico de Canadá, la temperatura en la superficie del planeta, que puede alcanzar los 4000 °C, es demasiado cálida para que el agua sea líquida. Y agrega que las cantidades sustanciales de vapor de agua de la atmósfera y las temperaturas son determinantes para que la existencia de un océano fuera plausible.

Ambos equipos detectaron disulfuro de carbono, que está vinculado a procesos biológicos en la Tierra, pero que también puede ser producido por otras fuentes. Sin embargo, no había señales de otra molécula biológica como el sulfuro de dimetilo (DMS), con lo que no se puede confirmar el hallazgo de actividad biológica.

Este tipo de polémica es positiva y fascinante, ya que los hallazgos de estas firmas químicas halladas por el JWST sorprenden porque son entornos totalmente nuevos para los que no tenemos ningún equivalente en el sistema solar. Además, que dos equipos científicos diferentes hayan visto el mismo conjunto de datos y hayan creado la misma composición química es sumamente esperanzador para descifrar las incógnitas que nos brinda el espacio profundo.

Referencia de la noticia:

Holmberg, Måns & Madhusudhan, Nikku. (2024). Possible Hycean conditions in the sub-Neptune TOI-270 d. Astronomy & Astrophysics. 683. L2. 10.1051/0004-6361/202348238.