El exoplaneta TRAPPIST-1 F podría tener 16% de su masa compuesta por agua

Un nuevo estudio publicado en The Astrophysical Journal ha puesto bajo la lupa a uno de los exoplanetas más enigmáticos y prometedores para la búsqueda de vida fuera del Sistema Solar: TRAPPIST-1 f. Gracias a un análisis detallado de su estructura interna, científicos han revelado que este planeta rocoso, similar en tamaño a la Tierra, podría tener hasta un 16% de su masa compuesta por agua líquida o en forma de hielo de alta presión. Este hallazgo lo posiciona como un candidato ideal en la búsqueda de entornos potencialmente habitables más allá del Sistema Solar.

El exoplaneta trappist-1 f es laboratorio natural para estudiar planetas similares a la Tierra

El estudio, titulado “Uncertainties in the Inference of Internal Structure: The Case of TRAPPIST-1 f”, fue realizado por David R. Rice (Universidad Abierta de Israel), Chenliang Huang (Observatorio Astronómico de Shanghái), Jason H. Steffen y Allona Vazan (Universidad de Nevada, Las Vegas) y publicado el 2 de junio de 2025. En él, los investigadores se centraron en las incertidumbres que afectan la estimación de la composición interna de exoplanetas, utilizando como caso de estudio a TRAPPIST-1 f, uno de los siete mundos que orbitan la estrella enana ultrafría TRAPPIST-1, a tan solo 40 años luz de la Tierra.La elección no fue aleatoria: TRAPPIST-1 f es considerado uno de los planetas con mediciones más precisas de masa y radio dentro del sistema, con solo un 3% de incertidumbre en la masa y un 1.2% en el radio. Esto lo convierte en un «campo de pruebas» ideal para analizar cuánta agua y qué tipo de estructura interna podría esconder un planeta rocoso más allá del Sistema Solar.

MAGRATHEA: el software que reconstruye planetas

Para esta investigación, el equipo utilizó MAGRATHEA, un avanzado modelo computacional de código abierto capaz de simular estructuras planetarias a partir de datos de masa y radio. Este modelo divide al planeta en distintas capas (núcleo, manto, hidrosfera y atmósfera), e incluye una extensa base de datos de ecuaciones de estado —las relaciones físicas que describen cómo se comportan los materiales planetarios bajo diferentes presiones y temperaturas.

Al variar distintos parámetros del modelo, los científicos encontraron que TRAPPIST-1 f probablemente contiene un 6.9% ± 2.0% de agua si se asume una proporción núcleo-manto similar a la de la Tierra. Sin embargo, si se permiten todas las combinaciones plausibles de materiales interiores, el contenido de agua podría elevarse hasta 16.2% ± 9.9% de la masa del planeta.

¿Qué significa tener un 16% de agua?

Para ponerlo en contexto: la Tierra contiene menos del 0.1% de su masa en agua. Un planeta con un 16% en forma de océanos, hielos o capas de agua de alta presión sería radicalmente diferente a nuestro mundo. La presión en el interior de TRAPPIST-1 f podría ser tan alta que el agua formaría exóticas fases sólidas como el hielo VII o el hielo X, completamente distintas del hielo común.

La presencia de tal cantidad de agua también influye en su habitabilidad potencial. TRAPPIST-1 f se encuentra en la llamada «zona habitable», donde las temperaturas teóricas permitirían la existencia de agua líquida en la superficie. A pesar de su exposición a la intensa radiación ultravioleta de su estrella, los científicos sugieren que una hidrosfera abundante podría proteger una atmósfera o incluso sostener agua líquida estable en ciertas regiones del planeta.

Más allá de las observaciones: el desafío de los modelosUno de los hallazgos clave del trabajo es que, aunque tengamos mediciones extremadamente precisas, las incertidumbres en los modelos teóricos y en los datos experimentales sobre los materiales planetarios pueden ser aún mayores que los errores de observación. Por ejemplo, suposiciones sobre la mineralogía del manto o la composición del núcleo (¿hierro puro? ¿aleaciones?) cambian significativamente el resultado de cuánta agua se infiere que contiene el planeta.

Además, aspectos como la existencia de atmósfera, la distribución del calor interno o las fases exactas del agua bajo presión son variables que aún no se pueden observar directamente, pero que tienen un enorme impacto en las interpretaciones.

Hacia una nueva era en la caracterización de exoplanetasLos resultados de este estudio subrayan la necesidad de continuar mejorando tanto las observaciones como los modelos de simulación para poder caracterizar con más precisión la estructura interna de los mundos lejanos. Telescopios como el JWST (Telescopio Espacial James Webb) y futuras misiones como PLATO (de la ESA), permitirán reducir aún más las incertidumbres observacionales.

Pero también será clave desarrollar mejores modelos geofísicos y obtener más datos de laboratorio sobre cómo se comportan los materiales en condiciones extremas, replicando los interiores de exoplanetas.

“Este trabajo nos recuerda que interpretar la composición de un exoplaneta es como armar un rompecabezas con piezas invisibles. Cada avance en teoría, observación o experimentación nos acerca a ver la imagen completa”, señalan los autores en su conclusión.

Referencia completa del estudio:Rice, D. R., Huang, C., Steffen, J. H., & Vazan, A. (2025). Uncertainties in the Inference of Internal Structure: The Case of TRAPPIST-1 f. The Astrophysical Journal, 986:2. https://doi.org/10.3847/1538-4357/add34b