El mundo océano y el Hubble

Hace unos días, los medios de comunicación se hacían eco de uno de los últimos descubrimientos del telescopio espacial Hubble. De acuerdo con las observaciones de este instrumento, el planeta GJ 1214 b sería un mundo océano. Un planeta cubierto totalmente por agua sin superficie terrestre alguna.

Fascinante, aunque no estamos ante un nuevo descubrimiento, ni mucho menos. GJ 1214 b ya era conocido como candidato a ser un mundo océano desde hace mucho tiempo. Este exoplaneta fue descubierto en 2009 mediante el método del tránsito por el proyecto MEarth y poco después fue confirmado por el método de la velocidad radial usando el famoso espectrómetro HARPS del telescopio de 3,5 metros de La Silla. Al ser observado por ambos métodos, los astrónomos pronto pudieron calcular el tamaño y la masa mínima del planeta, lo que nos permite calcular su densidad y, por lo tanto, su composición aproximada.

GJ 1214 b, el mundo océano (examiner.com).

Con una masa de 6,5 veces la terrestre y un radio de 2,7 veces el de nuestro planeta, GJ 1214 b es una supertierra que orbita una estrella enana roja de tipo espectral M4.5 situada a 42 años luz del Sistema Solar. Pero no es una supertierra normal. La densidad estimada de GJ 1214 b ronda los 2 gramos por centímetro cúbico, muy por debajo de los 5,5 g/cm3 de la Tierra, por lo que muy probablemente esté compuesta por una elevada fracción de volátiles (distintos tipos de hielo, principalmente de agua), además de roca. Para explicar esta baja densidad existían tres hipótesis. Por un lado, GJ 1214 b podría tener una densa atmósfera de hidrógeno y helio rodeando un núcleo de roca y hielo relativamente denso, o bien podría ser un mundo principalmente rocoso con una atmósfera rica en hidrógeno. Una tercera opción es la del mundo acuático: un planeta con un núcleo de roca y hielo cubierto por una densa atmósfera de vapor agua en equilibrio con un océano global de decenas o centenares de kilómetros de profundidad.

Para salir de dudas necesitamos llevar a cabo una análisis espectroscópico, algo que parece imposible de llevar a cabo con un mundo situado a más 40 años luz de distancia. Pero aquí es donde entra el telescopio espacial Hubble. Usando el instrumento WFC3, el Hubble ha podido realizar un espectro de transmisión de la atmósfera del planeta entre 1,1 y 1,7 micras. Esto es, ha analizado la composición de la atmósfera de GJ 1214 b al ser observada con la luz de su estrella de fondo, aunque que resulte inposible ver el planeta directamente. Y esto no es moco de pavo. Al fin y al cabo, es la primera vez que el Hubble realiza un espectro de transmisión de una supertierra. ¿Y el resultado? Pues las observaciones del Hubble confirman un espectro plano consistente con una atmósfera compuesta principalmente por vapor de agua (más del 50%). Es decir, la condición necesaria para que GJ 1214 b sea un mundo océano. Condición necesaria, sí, aunque no suficiente. A pesar de que podemos asegurar que GJ 1214 b no posee una superficie sólida, las condiciones precisas del océano global no están del todo claras. En cualquier caso, que nadie se imagine un mundo como el de la película Waterworld. Con una temperatura media de 230º C, el océano global de  GJ 1214 b estaría constantemente en ebullición y el interior escondería exóticos estados del  agua, como el hielo caliente o el agua superfluida.

Espectro de transmisión de GJ 1214 b obtenido por la WFC3 del Hubble (Berta et al.).

GJ 1214 b es la primera supertierra en la que hemos podido analizar su atmósfera. Un curioso mundo océano, una inmensa olla a presión planetaria distinta a cualquier cosa que podamos encontrar en nuestro Sistema Solar.

Referencias:



13 Comentarios

  1. Este telescopio es nunca mejor dicho de otro mundo nunca me dejara de sorprender este Hubble si pudiera no dejaba que se incinerase en la atmofera cuando llegue su amargo final me lo bajaba y lo dejaba en un Museo especifico solo para el.

  2. Potencia en estado puro. Aún me parece más impresionante el lanzamiento de un Delta V Heavy, pero ver en directo el lanzamiento de un Saturno V debe ser una experiencia (en dos palabras) im-presionante.

    Una pregunta/tema ocioso: ¿Cúal sería el mejor cohete formado por retales de los que actualmente están en funcionamiento?, con aceleradores sólidos o no … Creo que esto da para un artículo (como poco).

  3. Creo que por la masa del cuerpo, es muy poco probable que tenga H y He de forma libre; le pasaría lo que a la Tierra, que perdería todo al espacio (aunque más lentamente).

    Sobre la forma que estaría el planeta, parece un recipiente adecuado para escalfar huevos :-), pero un poco más separado de su estrella … da para dejar volar la imaginación ¿verdad?.

  4. Una noticia muy interesante. Esperamos que continúen investigando, pues donde hay agua, puede haber vida. En cuanto a la constante ebullición del agua en el planeta, dependerá de la presión atmosférica. La temperatura de 230ºC correspondería a la ebullición del agua para una presión algo superior a la 20 atmósferas. Por encima de esta presión, hasta el punto crítico del agua a 374ºC y 218 atmósferas, puede permanecer sin hervir si la presión atmosférica del planeta es suficientemente elevada. (La presión en la superficie de venus es de unas 92 atmósferas y el post habla de un planeta con 6,5 veces la masa terrestre, por lo que GJ 1214 b debe de tener una presión atmosférica en superficie muy alta). Por encima de ese límite de presión y temperatura, el agua se convierte en un fluido supercrítico. (Aunque aumente la presión, no alcanza el estado líquido, comportándose como un fluido com propiedades tanto de líquido como de gas). Curiosamente, si la presión atmosférica es muy elevada – Por decir algo, por encima de las 218 atm. del punto crítico- y la temperatura se mantuviese en esos 230ºC, el agua podría alcanzar el estado sólido. (Hielo caliente). Muy curioso.

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 24 febrero, 2012
Categoría(s): ✓ Astronomía • Exoplanetas • sondasesp