Un grupo de científicos ha detectado vapor de agua en la atmósfera de un exoplaneta con un tamaño similar al de Neptuno. Este hallazgo puede proporcionar pistas sobre la formación y evolución de planetas más parecidos a la Tierra.

Un equipo internacional compuesto por astrónomos de Estados Unidos, Chile, Reino Unido y Suiza ha detectado vapor de agua e hidrógeno en la atmósfera de un exoplaneta del tamaño de Neptuno.

Hasta el momento, solo había sido posible medir la composición atmosférica de grandes exoplanetas del tamaño de Júpiter. El hallazgo abre la puerta al sondeo de atmósferas de planetas extrasolares más pequeños y por tanto más parecidos a la Tierra.

Como explica uno de los autores del trabajo, Andrés Jordán, investigador del Instituto de Astrofísica de la Pontificia Universidad Católica de Chile, el descubrimiento ha sido posible usando la Cámara de Gran Angular 3 del telescopio Hubble y una técnica conocida como espectroscopia de transmisión, que permite determinar la presencia de moléculas como las del agua en las atmósferas.

“La metodología de espectroscopia de transmisión puede ser usada en exoplanetas transitantes, aquellos que durante su órbita eclipsan a su estrella cuando son observados desde la Tierra. Cuando el planeta está entre nosotros y la estrella, la luz de ésta pasa a través de la atmósfera del planeta, en caso de que tenga una. Los elementos químicos que hay en la atmósfera pueden dejar una ‘huella’ en esa luz que nosotros podemos detectar después con nuestros telescopios. Buscando esas huellas es posible inferir la composición de la atmósfera”, detalla Jordán.

Esta “marca” que dejan los elementos químicos que hay en la atmósfera de los exoplanetas transitantes es muy tenue, por lo que la medición es muy compleja, y mucho más difícil de detectar en planetas relativamente pequeños que en los más grandes.

El exoplaneta estudiado por el equipo de astrónomos se llama HAT-P-11b y orbita una estrella que está a 120 años-luz de la Tierra, en la constelación de Cygnus (el cisne). Tiene un tamaño similar al de Neptuno (por lo que se le puede apodar “exo-Neptuno”), con un radio casi cuatro veces superior al de la Tierra, aunque HAT-P-11b completa una vuelta a su estrella en aproximadamente cinco días. Debido a su cercanía a la estrella, su temperatura es de más de 530 grados Celsius.

A pesar de su tamaño, HAT-P-11b es el exoplaneta más pequeño en que los científicos han sido capaces de identificar los compuestos químicos de su atmósfera.

A menudo, las nubes de las atmósferas de los exoplanetas impiden ver las moléculas que se encuentran más abajo y que revelan información acerca de las historias y composiciones de los planetas. Hallar cielos claros en un exo-Neptuno es una buena señal de que los planetas más pequeños pueden tener una visibilidad tan buena.

En los últimos cuatro años el Instituto de Astrofísica de la Pontificia Universidad Católica de Chile ha profundizado en esta línea de investigación en torno a las atmósferas de exoplanetas. En la actualidad llevan a cabo un estudio de espectroscopia de transmisión para un buen número de planetas extrasolares utilizando los datos de los telescopios del observatorio Las Campanas, en el norte de Chile. También se están preparando para trabajar con los datos que aportarán futuros observatorios como el Telescopio Espacial James Webb, cuyo lanzamiento está previsto para 2018.

El estudio “Water vapour absorption in the clear atmosphere of a Neptune-sized exoplanet” fue publicado el 25 de septiembre en Nature.

Fuentes: HubbleSite, SINC