Si pudieras empacar un globo de aire caliente en una nave espacial interestelar y viajar 110 años luz a cierto planeta orbitando una estrella tenue en la constelación de Leo, tendrías una experiencia no muy diferente a volar en globo en la Tierra. La temperatura, la presión y el aire húmedo podrían sentirse bastante agradables, aunque necesitaría una máscara de oxígeno, y posiblemente un paraguas.
"Podría suceder que te llovieran", dice Björn Benneke, investigador de exoplanetas en la Universidad de Montreal.
Los telescopios que buscan estrellas parpadeantes y oscilantes han localizado más de 4,000 exoplanetas potenciales en las últimas décadas, algunos de los cuales orbitar en la zona no demasiado fría ni demasiado caliente alrededor de su estrella anfitriona, donde el agua tendría la posibilidad de mantenerse líquida. Otros incluso se han encontrado para albergan moléculas reales de H2O. Sin embargo, el exoplaneta K2-18b es el primero en marcar ambas casillas, según dos estudios publicados esta semana. Desafortunadamente, algunos otros decididamente Naciones UnidasLas características similares a la tierra hacen que K2018b sea un hogar improbable para la vida tal como la conocemos. Pero el descubrimiento representa un paso importante hacia la búsqueda de planetas que en realidad podríamos considerar hospitalarios.
"Es lo más cerca que hemos estado de detectar algún tipo de entorno similar a la Tierra", dice Benneke, quien dirige uno de los dos equipos que estudian el planeta.
Todo lo que los científicos saben sobre este mundo alienígena proviene de la forma en que interactúa con su estrella. La misión Kepler vio por primera vez el oscurecimiento de la estrella en 2015, y las observaciones de seguimiento con el telescopio espacial Spitzer confirmaron la presencia de un planeta dos veces más grande que la Tierra en 2017. Luego, un instrumento diferente pesó el planeta midiendo el bamboleo de la estrella, encontrándolo en ser aproximadamente ocho veces más pesado que la Tierra. Otros tres años de observaciones con el telescopio espacial Hubble lograron capturar ocho parpadeos de luz más, lo que condujo a las descripciones de esta semana de la atmósfera del planeta.
La clave para estudiar la atmósfera de un planeta que realmente no puedes ver es medir qué tan grande se ve usando diferentes tipos de luz. Un planeta puramente rocoso sin atmósfera bloquearía perfectamente todos los colores, mientras que cada tipo de molécula en una atmósfera bloquea solo longitudes de onda particulares. La atmósfera se ve opaca en esa variedad de luz, y el planeta se ve más grande contra la estrella de fondo. K2-18b, por ejemplo, se hincha cuando se ve en el tipo de luz bloqueada por el agua.
"Esto es básicamente evidencia directa de que hay vapor de agua en la atmósfera", dice Benneke, cuya investigación fue publicada en línea esta semana, pero aún no ha sido revisado por pares.
Otro grupo de científicos, cuyos resultados aparecieron el miércoles en Astronomía de la naturaleza, llegó a la misma conclusión utilizando los mismos datos. Si bien no pueden decir si el planeta tiene un clima húmedo o árido (sus modelos pronostican entre 0.01 y 50 por ciento de humedad), dicen que las probabilidades de una coincidencia estadística aleatoria son inferiores a 1 en 2,000.
Pero si algún explorador futuro se encuentra flotando en la atmósfera de K2-18b, no debería intentar aterrizar. El tamaño y el peso del planeta lo hacen bastante tenue para los estándares terrestres: casi todo el gas de hidrógeno con poca o ninguna materia sólida para que las enredaderas alienígenas se arrastren. Si bien nuestro sistema solar carece de un verdadero análogo, Benneke sugiere que un mini Neptuno podría servir como una mejor imagen mental que una Tierra de gran tamaño. "No esperaría ninguna vida similar a la Tierra debido a la ausencia de la superficie", agrega.
Los cielos de K2-18b pueden ser aún más familiares de lo que sugiere la mera presencia de agua. El análisis de Benneke detectó pequeñas cantidades de luz bloqueadas, haciendo que el planeta se viera un poco más grueso, en todas las longitudes de onda. Como la baja densidad del planeta descarta una superficie, interpreta esta obstrucción como un efecto secundario del agua. "La explicación más probable es que esto es en realidad una cubierta de nubes de gotas de agua líquida muy similar a la Tierra", dice. "Es muy probable que incluso llueva".
Sin embargo, el otro equipo no está listo para comenzar a emitir pronósticos meteorológicos de exoplanetas. "Nuestros modelos son totalmente consistentes con las nubes", escribe Ingo Waldmann, astrónomo del University College London que trabajó en el Astronomía de la naturaleza análisis, en un correo electrónico, "pero no podemos decir de manera concluyente si las nubes están allí o no hasta que (obtengamos el telescopio espacial James Webb) observaciones". Él y sus colegas verificaron las observaciones contra modelos de atmósferas nubladas y no nubladas, y descubrieron que ninguno de los dos se ajustaba significativamente mejor que el otro.
Además de carecer de una superficie, K2-18b también orbita una estrella muy diferente de nuestro sol. Como un enano pequeño, brilla casi 40 veces menos brillante, y su temperatura más fría lo hace más rojo que amarillo. Eso no es un problema en términos de proporcionar energía: el planeta orbita mucho más cerca que la Tierra, haciendo una vuelta en aproximadamente un mes, por lo que obtiene un calor similar, pero las erupciones frecuentes de la estrella probablemente bañen el planeta con radiación ultravioleta. Las erupciones UV no son necesariamente un factor decisivo para la vida, pero no facilitan la vida.
El verdadero significado de estudiar más exoplanetas con atmósferas como K2-18b, dice Benneke, es que ayudan a responder preguntas importantes sobre cómo las estrellas dan forma a sus planetas, como la cantidad de estrellas enanas que destruyen las atmósferas delgadas alrededor de mundos rocosos más amigables con la vida. La espesa atmósfera de K2-18b es impermeable a dicha actividad estelar, pero las técnicas utilizadas para estudiarla serán invaluables a medida que los telescopios más potentes separen a Hubble en el futuro cercano.
"En la historia general de la humanidad encontrando vida en todo el universo", dice Benneke, "esto es quizás lo más lejos que hemos llegado hasta ahora".