Representación artística del tránsito del planeta HAT P11b, un mundo del tamaño de Neptuno en el que se ha descubierto la presencia de vapor de agua en su atmósfera. NASA/JPL-Caltech" title="Ver este video de YouTube en una nueva ventana o pestaña" target="_blank">YouTube Video

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El agua es probablemente uno de los compuestos más comunes en el Universo, no solo existe en nuestro planeta sino que la hemos encontrado en nuestra Luna, en Marte, en cometas y otras lunas, pero descubrir la presencia de agua fuera de nuestro Sistema Solar es algo bastante complicado, aunque la hemos hallado tanto en discos protoplanetarios como en gigantes gaseosos. Es por ello que encontrar este preciado líquido en la atmosfera de un planeta de menor tamaño, conocido como HAT-P 11b y que se encuentra situado a 124 años luz, es un hito casi histórico.

Este nuevo descubrimiento no solo nos muestra la presencia de agua en ese lejano mundo, sino que también nos revela algunos de los componentes químicos presentes en su atmosfera.

¿Pero cómo es posible detectar la presencia de agua en mundos tan lejanos? Cuando un planeta se sitúa entre nosotros y su estrella bloquea parte de su luz. Los compuestos presentes en su atmosfera absorben parte de la luz y hacen que el planeta parezca más grande, algo similar a lo que ocurre durante una puesta de Sol y que nos permite ver como el diámetro de nuestra estrella parece ser mayor. Al calcular el cambio aparente del tamaño del planeta, y relacionarlo con la longitud de onda de la radiación electromagnética observada, se obtiene un gráfico que muestra la cantidad de radiación estelar absorbida por la atmósfera del planeta. La forma de ese gráfico, llamado espectro de transmisión, puede revelar qué productos químicos están presentes en la atmósfera.

Cuanto más grande es el planeta, más evidentes son los cambios en el tamaño del planeta durante su tránsito. De esta forma, los astrónomos han utilizado esta técnica para describir las atmósferas de varios planetas gigantes gaseosos, pero el quipo que realizo este estudio intento analizar la atmosfera de un planeta significativamente menor.

El equipo eligió HAT P-11b, descubierto por la red Hungarian-made Automated Telescope (HAT). Este mundo tiene un radio de unas cuatro veces el de la Tierra y es unas 2 veces más masivo, lo que lo convertiría en una especie de Neptuno, aunque al encontrarse muy cerca de su estrella, las temperaturas que alcanzaría su atmosfera rondarían los 1120 ºC. En este mundo el equipo descubrió que no parecen existir nubes en la atmosfera superior, aunque sí que encontraron la firma de la presencia de vapor de agua.

Jonathan Fraine, estudiante graduado del departamento de astronomía de la Universidad de Maryland, centro su estudio en HAT P11b gracias al telescopio espacial Hubble, que capta tanto la luz visible como la infrarroja, como el observatorio espacial Spitzer, que registra sólo la luz infrarroja, entre los meses de julio 2011 y diciembre de 2012. Su equipo comparó esos datos con las observaciones recogidas por telescopio espacial Kepler, el cual recoge de forma automática miles de imágenes de la región del firmamento donde se encuentra HAT-P-11b.

Durante los primeros instantes del proceso de formación planetaria, las partículas de polvo y hielo están cargadas eléctricamente, estas cargas provocan que estas partículas se unan creando primero simples “motas de polvo” para luego formar partículas de mayor tamaño, del tamaño de granos de arena, aquí es donde la gravedad entra en juego y comienza a formarse el núcleo de un planeta, un proceso llamado de acreción del núcleo.

Durante los inicios de este proceso, los gigantes gaseosos, que se forman en las regiones más alejadas de una estrella, alcanzan la suficiente fuerza gravitacional como para atraer grandes cantidades de gas hidrógeno y oxigeno, elementos que pueden combinarse para formar agua, ya sea en la atmosfera del planeta o incluso en el mismo espacio. Pero el agua de las atmósferas de los planetas gigantes de nuestro Sistema Solar tiende a congelarse, hundiéndose en la atmosfera e impidiendo que podamos detectar fácilmente la presencia de esta agua.

Pero el mismo proceso de acreción capturo la suficiente agua como para que un mundo como el nuestro posea grandes océanos cubriendo su superficie. De la misma forma, se cree que cuanto más pequeño sea un planeta más probabilidades habría de que existan en su atmosfera moléculas como las del agua, junto a otros elementos como el hidrógeno.

“Nuestras ideas sobre la formación de planetas se han desarrollado para que coincidan con nuestro Sistema Solar”, comento el profesor Drake Deming de la Universidad de Maryland, quien dirigió el equipo, “y no sabemos si otros sistemas planetarios se comportan de la misma manera. Queremos poner a prueba la cuestión fundamental de si los planetas pequeños son ricos en elementos pesados, como el oxígeno en vapor de agua”.

De esta forma, Deming señala que el hallazgo de vapor de agua e hidrógeno en HAT-P 11b “es una pieza clave del rompecabezas”, en consonancia con las principales ideas sobre la formación de planetas.

El trabajo ha sido publicado en la revista Nature.

espacioprofundo.es 25/09/14