El telescopio espacial James Webb de la Nasa ha detectado vapor de agua en el disco interno del sistema planetario PDS 70 a una distancia de menos de 160 millones de kilómetros de la región donde los planetas terrestres rocosos pueden estar formándose.
“Hemos visto agua en otros discos, pero no tan cerca y en un sistema donde los planetas se están formando actualmente. No pudimos hacer este tipo de medición antes de Webb”, ha comentado Giulia Perotti, autora principal del artículo científico donde aparecen estos hallazgos e investigaciones del Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA, por sus siglas en inglés) en Heidelberg, Alemania.
Esta es la primera detección de agua en la región terrestre de un disco que ya se sabe que alberga dos o más protoplanetas. “Este descubrimiento es extremadamente emocionante, ya que investiga la región donde normalmente se forman los planetas rocosos similares a la Tierra”, ha agregado el director de MPIA, Thomas Henning, coautor del artículo.
Los astrónomos aún no han detectado la formación de ningún planeta dentro del disco interno de PDS 70. Sin embargo, ven la materia prima para construir mundos rocosos en forma de silicatos. La detección de vapor de agua implica que si allí se están formando planetas rocosos, tendrían agua disponible desde el principio.
“Encontramos una cantidad relativamente alta de pequeños granos de polvo. Combinado con nuestra detección de vapor de agua, el disco interno es un lugar muy emocionante”, ha asegurado el coautor Rens Waters.
Este descubrimiento ha planteado a los investigadores la pregunta de dónde ha venido el agua. El equipo investigador considera dos principales escenarios. Uno de ellos es que las moléculas de agua se estén formando en el lugar donde las detectaron, a medida que se combinan los átomos de hidrógeno y oxígeno. Una segunda posibilidad es que las partículas de polvo recubiertas de hielo se transporten desde el disco exterior frío al disco interior caliente, donde el hielo de agua se sublima y se convierte en vapor.
El próximo paso para los investigadores es utilizar dos instrumentos más de Webb, NIRCam (cámara de infrarrojo cercano) y NIRSpec (espectrógrafo de infrarrojo cercano) para estudiar el sistema PDS 70 en un esfuerzo por obtener una comprensión aún mayor.
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Un nuevo análisis muestra que probablemente hay muchos más exoplanetas similares a la Tierra con agua líquida, elevando significativamente las posibilidades de encontrar vida.
El trabajo concluye que, incluso cuando las condiciones no son ideales para que exista agua líquida en la superficie de un planeta, muchas estrellas albergarán condiciones geológicas adecuadas para que haya agua líquida bajo la superficie del planeta.
El doctor Lujendra Ojha, de la Universidad de Rutgers, en Estados Unidos, investigador principal del estudio, presentó el trabajo en el congreso de geoquímica Goldschmidt celebrado en Lyon (Francia), que se ha publicado en la revista Nature Communications.
“Sabemos que la presencia de agua líquida es esencial para la vida —explica—. Nuestro trabajo demuestra que esta agua puede encontrarse en lugares que no habíamos tenido demasiado en cuenta. Esto aumenta considerablemente las posibilidades de encontrar entornos en los que, en teoría, podría desarrollarse la vida”.
Los investigadores descubrieron que, aunque la superficie de un planeta esté helada, hay dos formas principales de generar calor suficiente para que el agua se licúe bajo tierra.
Según Lujendra Ojha, “los terrícolas tenemos suerte porque nuestra atmósfera contiene la cantidad justa de gases de efecto invernadero para que el agua líquida se mantenga estable en la superficie. Sin embargo, si la Tierra perdiera sus gases de efecto invernadero, la temperatura media global de la superficie sería de aproximadamente -18 grados Celsius, y la mayor parte del agua líquida de la superficie se congelaría por completo”.
“Hace unos miles de millones de años, esto ocurrió realmente en nuestro planeta y el agua líquida de la superficie se congeló por completo —recuerda—. Sin embargo, esto no significa que el agua fuera completamente sólida en todas partes. Por ejemplo, el calor de la radiactividad en las profundidades de la Tierra puede calentar el agua lo suficiente como para mantenerla líquida”.
Ojha añade que, “incluso hoy en día, vemos que esto ocurre en lugares como la Antártida y el Ártico canadiense, donde a pesar de la gélida temperatura, hay grandes lagos subterráneos de agua líquida, sostenidos por el calor generado por la radiactividad. Incluso hay indicios de que esto podría estar ocurriendo actualmente en el polo sur de Marte”, apunta.
Algunas de las lunas del sistema solar (por ejemplo, Europa o Encélado) tienen una gran cantidad de agua líquida subterránea, a pesar de que sus superficies están completamente heladas.
“Esto se debe a que su interior está continuamente agitado por los efectos gravitatorios de los grandes planetas que orbitan, como Saturno y Júpiter —prosigue—. Es similar al efecto de nuestra Luna sobre las mareas, pero mucho más fuerte. Esto convierte a las lunas de Júpiter y Saturno en las principales candidatas para encontrar vida en nuestro Sistema Solar y se han planeado muchas misiones futuras para explorar estos cuerpos”.
El análisis se centró en los planetas que se encuentran alrededor del tipo más común de estrellas: los soles denominados enanas M. Se trata de estrellas pequeñas, mucho más pequeñas que los soles. Se trata de estrellas pequeñas, mucho más frías que nuestro Sol. El 70 % de las estrellas de nuestra galaxia son enanas M y la mayoría de los exoplanetas rocosos y similares a la Tierra hallados hasta la fecha orbitan enanas M.
“Modelizamos la viabilidad de generar y mantener agua líquida en exoplanetas que orbitan enanas M considerando únicamente el calor generado por el planeta —explica—. Descubrimos que, si se tiene en cuenta la posibilidad de agua líquida generada por radiactividad, es probable que un alto porcentaje de estos exoplanetas pueda tener calor suficiente para mantener agua líquida, muchos más de los que habíamos pensado”.
El experto indica que, antes de que se empezara a considerar esta agua subterránea, se estimaba que alrededor de un planeta rocoso cada 100 estrellas tendría agua líquida. “El nuevo modelo muestra que, si se dan las condiciones adecuadas, podría aproximarse a un planeta por estrella —subraya—. Por tanto, las probabilidades de encontrar agua líquida son cien veces mayores de lo que pensábamos. En la Vía Láctea hay unos 100.000 millones de estrellas. Eso representa unas probabilidades realmente buenas para el origen de la vida en otro lugar del universo”.
La primera misión a una luna del tipo “mundo de hielo” será la Europa Clipper de la Nasa, cuyo lanzamiento está previsto para 2024 y que llegará a la luna Europa de Júpiter en 2030.
El profesor Abel Méndez, director del Laboratorio de Habitabilidad Planetaria de la Universidad de Puerto Rico en Arecibo, que no ha participado en el estudio, destaca que “la perspectiva de océanos ocultos bajo capas de hielo amplía el potencial de nuestra galaxia para más mundos habitables. El gran reto consiste en idear formas de detectar estos hábitats mediante futuros telescopios”.
Con información de Europa Press