Descubren un nuevo tipo de exoplanetas habitables muy distintos a la Tierra

Son los ‘mundos hiceánicos’ y podrían aumentar enormemente la posibilidad de encontrar vida más allá de nuestras fronteras. ¿Cómo son estos mundos?

exoplaneta
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¿Por dónde comenzamos a la hora de buscar vida extraterrestre? Hasta ahora, los científicos se han centrado en lo más obvio: identificar planetas con unas condiciones similares a las que se dan en la Tierra, principalmente en cuanto a tamaño, masa, temperatura y composición atmosférica. Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Cambridge ha presentado un análisis en el que se identifica una nueva clase de exoplanetas que también reúnen condiciones que los hacen potencialmente aptos para albergar algún tipo de vida microbiana, pero que no se parecen en absoluto a nuestro planeta. Los han llamado “planetas hiceánicos”, una expresión que hace referencia a su principal característica: sus atmósferas son ricas en hidrógeno y además están cubiertos de océanos. Según los investigadores, este tipo de planetas son más numerosos y observables que los similares a la Tierra y por tanto pueden ampliar enormemente nuestras posibilidades de encontrar planetas habitables y biomarcadores más allá de los límites de nuestro Sistema Solar.

Según los científicos, que publican sus resultados en la revista The Astrophysical Journal, estos planetas tienen una zona habitable mucho más amplia que los similares a la Tierra. Muchos de los principales candidatos identificados de este tipo son más grandes y calientes que la Tierra, pero igualmente contienen las características necesarias para albergar grandes océanos que podrían sustentar una vida microbiana similar a la que se encuentra en algunos de los ambientes acuáticos más extremos de la Tierra.

Analizando a los mini Neptuno

La mayoría de los exoplanetas identificados hasta ahora son más grandes que la Tierra o más pequeños que Neptuno, y por ello se les denomina “súper Tierra” o “mini Neptuno”. La mayoría de los mini-Neptuno son más de 1,6 veces el tamaño de la Tierra: más pequeños que Neptuno pero demasiado grandes para tener interiores rocosos como la Tierra. Estudios anteriores de tales planetas han encontrado que la presión y la temperatura debajo de sus atmósferas ricas en hidrógeno serían demasiado altas para albergar vida.

Sin embargo, estudiando el planeta mini Neptuno K2-18b, los investigadores descubrieron que, bajo ciertas condiciones, estos planetas podrían ser habitables.

El resultado condujo a una investigación detallada de la gama completa de propiedades planetarias y estelares para las que son posibles estas condiciones, qué exoplanetas conocidos pueden satisfacer esas condiciones y si sus biofirmas pueden ser observables.

 

Así son los planetas hiceánicos

La investigación llevó a los investigadores a identificar una nueva clase de planetas con océanos masivos y atmósferas ricas en hidrógeno. Los planetas hiceánicos pueden ser hasta 2,6 veces más grandes que la Tierra y tener temperaturas atmosféricas de hasta casi 200 grados Celsius, dependiendo de sus estrellas anfitrionas, pero sus condiciones oceánicas podrían ser similares a las propicias para la vida microbiana en los océanos de la Tierra. Dichos planetas también incluyen mundos hiceánicos "oscuros" bloqueados por mareas que pueden tener condiciones habitables solo en sus lados nocturnos permanentes, y mundos hiceánicos "fríos" que reciben poca radiación de sus estrellas.

Según los autores, es probable que estos mundos sean bastante comunes, lo que significa que, hasta ahora, los lugares más prometedores para buscar vida en otras partes de la galaxia podrían haber pasado desapercibidos.

Sin embargo, el tamaño por sí solo no es suficiente para confirmar si un planeta es hiceánico: se requieren otros aspectos como la masa, la temperatura y las propiedades atmosféricas para su confirmación. Al tratar de determinar cómo son las condiciones en un planeta a muchos años luz de distancia, los astrónomos primero deben determinar si el planeta se encuentra en la zona habitable de su estrella y luego buscar firmas moleculares para inferir la estructura atmosférica e interna del planeta, que gobiernan las condiciones de la superficie, la presencia de océanos y el potencial de vida.

Los astrónomos también buscan ciertas firmas biológicas que podrían indicar la posibilidad de vida: oxígeno, ozono, metano y óxido nitroso son algunas de las más comunes. También hay otra serie de biomarcadores, como el cloruro de metilo y el sulfuro de dimetilo, que son menos abundantes en la Tierra, pero pueden ser indicadores prometedores de vida en planetas con atmósferas ricas en hidrógeno donde el oxígeno o el ozono pueden no ser tan abundantes.

"Esencialmente, cuando hemos estado buscando estas diversas firmas moleculares, nos hemos centrado en planetas similares a la Tierra, que es un lugar razonable para comenzar", explica Nikku Madhusudhan, del Instituto de Astronomía de Cambridge y director de la investigación. "Pero creemos que los planetas hiceánicos ofrecen mayores probabilidades de encontrar varios rastros de biofirmas".

Es emocionante que existan condiciones habitables en planetas tan diferentes a la Tierra”, explica la coautora Anjali Piette. Los tamaños más grandes, las temperaturas más altas y las atmósferas ricas en hidrógeno de los planetas hiceánicos hacen que sus firmas atmosféricas sean mucho más detectables que los planetas similares a la Tierra.

El equipo de Cambridge identificó una muestra considerable de mundos potenciales que son los principales candidatos para un estudio detallado con telescopios de próxima generación, como el Telescopio Espacial James Webb (JWST), que se lanzará a finales de este año. Todos estos planetas orbitan estrellas enanas rojas a entre 35 y 150 años luz de distancia. Las observaciones de JWST ya planificadas del candidato más prometedor, K2-18b, podrían conducir a la detección de una o más moléculas de firma biológica.

"La detección de una biofirma transformaría nuestra comprensión de la vida en el universo", indica Madhusudhan. “Necesitamos ser más abiertos en lo que respecta a dónde esperamos encontrar vida y qué forma podría tomar esa vida, ya que la naturaleza continúa sorprendiéndonos de formas a menudo inimaginables”.

Referencia: Nikku Madhusudhan, Anjali A. A. Piette, and Savvas Constantinou. ‘Habitability and Biosignatures of Hycean Worlds.’ The Astrophysical Journal (2021). DOI: 10.3847/1538-4357/abfd9c

Texto: Universidad de Cambridge

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