Un planeta sólo de agua

“Es un planeta que no se parece en nada a los conocidos, que presenta una proporción enorme de su masa compuesta de agua”, explica Zachory Berta, del Centro Harvard Smithsonian de Astrofísica (CfA, EE. UU.), para referirse al exoplaneta GJ 1214b. Se trata de un ‘mundo de agua’ (waterworld en inglés) localizado a unos 40 años luz de la Tierra en dirección a la constelación de Ofiuco.

Un equipo de astrónomos del CfA -encabezado por el investigador David Carbonneau-, lo descubrió en 2009, pero ahora las observaciones del telescopio espacial Hubble de la NASA han permitido confirmar que se trata de una nueva clase de planeta extrasolar. El estudio ha sido aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal.

El diámetro de GJ 1214b es aproximadamente 2,7 veces más grande que el de la Tierra y su peso, unas siete veces mayor. El planeta, más pequeño que Urano, orbita a unos dos millones de kilómetros de una estrella enana roja cada 38 horas y se calcula que la temperatura en su superficie es de unos 230 ºC.

Los investigadores han utilizado la cámara de campo ancho 3 del Hubble para estudiar el exoplaneta cuando cruzaba por delante de su estrella. Durante ese tránsito la luz de la estrella se filtra a través de la atmósfera planetaria, lo que proporciona información acerca de la mezcla de gases que la forman.

Color infrarrojo al atardecer
“Usamos el Hubble para medir el color infrarrojo del atardecer en ese mundo”, aclara Berta. Las brumas son más transparentes a la luz infrarroja que a la luz visible, de modo que lo datos del telescopio ayudan a determinar la diferencia entre una atmósfera brumosa de otra vaporosa, como la del nuevo ‘mundo de agua’.

Las observaciones mostraron que el espectro del GJ 1214b no tiene rasgos diferenciados en una amplia gama de longitudes de onda o colores. El modelo atmosférico se corresponde con otros datos del Hubble que apuntaban a la presencia de una densa atmósfera de vapor de agua.

A partir de la masa y el tamaño del planeta, los astrónomos pueden calcular su densidad, que es de apenas dos gramos por centímetro cúbico. El agua tiene una densidad de un gramo por centímetro cúbico, en tanto que la densidad promedio de la Tierra es de 5,5 gramos por centímetro cúbico.

Esta información lleva a los científicos a la conclusión de que el planeta GJ 1214b tiene mucha más agua y mucha menos rocas que la Tierra, por lo que la estructura interna de ambos planetas debe ser muy diferente.

“Las altas temperaturas y elevadas presiones puede formar materiales exóticos como ‘hielo caliente’ o ‘agua superfluida”, sustancias que son completamente extrañas a nosotros,” afirma Berta.

Las teorías de los investigadores sugieren que se pudo formar lejos de su estrella, donde el hielo abundaba, y después emigró hacia el interior en los comienzos de la historia del sistema. En este proceso el planeta habría pasado por la zona habitable de la estrella, y las temperaturas de su superficie serían similares a la Tierra. Se desconoce cuánto tiempo permaneció allí el exoplaneta.

La Luna tiene más agua

La Luna alberga en su interior cien veces más agua de lo esperado, según un equipo estadounidense de científicos que ha analizado las esferas de vidrio volcánicas que la misión Apollo trajo de la Luna hace 50 años. Las muestras albergan agua, de hecho, en algunas zonas de su interior el satélite contiene tanta agua como la que hay dentro la Tierra. El estudio supone la culminación a medio siglo de investigación y acaba de publicarse en la revista Science.

“El interior de la Luna contiene 100 veces más agua de lo que habíamos calculado y su contenido podría ser similar al que existe dentro de la Tierra”, asegura Erik Hauri, autor principal del estudio y geoquímico de la Institución Carnegie de Washington (EE. UU.).

El hallazgo, en la revista Science, llega tras décadas de investigación que comenzaron con las misiones Apollo de la NASA en los años ’60 y ’70. Estas trajeron cristales volcánicos con muestras de agua y otros elementos volátiles. “No podemos imaginar una muestra más importante que estos depósitos volcánicos explosivos”, recalca el investigador.

Analizando estas muestras, por primera vez los investigadores han medido el agua en las inclusiones derretidas de la Luna y así han averiguado que algunas partes del manto lunar tienen tanta como el manto superior terrestre. “Estas inclusiones son muestras de magma del interior lunar y la mayoría, surgidas en erupciones explosivas, producen esferas de vidrio volcánico o perlas”, explica Hauri.

Los secretos guardados en las perlas lunares
El estudio revela que las perlas se fundieron durante las erupciones y se solidificaron antes de caer en la superficie. Al contrario de la mayoría de depósitos volcánicos, las inclusiones derretidas están recubiertas de cristales que evitan que el agua y otros materiales escapen durante la erupción.

“Estas muestras representan la mayor ventana que tenemos para observar la cantidad de agua que hay en el interior de la Luna”, señala James Van Orman, otro de los autores del estudio e investigador de la Universidad Case Western Reserve de Cleveland (EE. UU.).

Cincuenta años después, los investigadores se muestran partidarios de que las misiones espaciales recojan depósitos volcánicos explosivos como los lunares. “Debe ser una prioridad de las futuras misiones de retorno de muestras”, declara Hauri.

Las expediciones han demostrado que estos depósitos existen también en Marte, Venus, Io (una luna de Júpiter) y ahora están siendo analizados por la misión Messenger en la órbita de Mercurio.

Estos ejemplos “son la única forma de calcular con precisión la cantidad de agua que cualquier planeta puede albergar en su interior, y cuánta podría existir para formar depósitos de hielo, atmósferas y océanos”, indica Hauri.

Revisando la teoría del gran impacto

Comparados con los meteoritos, el interior de la Tierra y del resto de planetas del sistema solar contiene cantidades relativamente bajas de agua y de elementos volátiles. Los niveles aún menores de estos elementos encontrados en la Luna podrían haberse formado a raíz de un hipotético impacto gigante a alta temperatura. Pero el nuevo estudio propone revisar esta teoría.

“La hipótesis del gran impacto no predice un alto contenido de agua en la Luna, puesto que según esta idea, nuestro satélite surgiría de la fusión total del material que entra en órbita alrededor de la Tierra post-impacto”, afirma el experto. En su opinión, ese material caliente, en el vacío del espacio, daría lugar a una deshidratación total.

Por otra parte, el estudio también revela que parte de agua volcánica, expulsada en erupciones explosivas, podría haber contribuido a formar los depósitos de hielo descubiertos en los polos norte y sur de la Luna.

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