Los astrónomos utilizaron el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA observaron el exoplaneta más pequeño donde se ha detectado vapor de agua en su atmósfera. Con sólo aproximadamente el doble del diámetro de la Tierra, el planeta GJ 9827d podría ser un ejemplo de planetas potenciales con atmósferas ricas en agua en otras partes de nuestra galaxia.
"Esta sería la primera vez que podemos demostrar directamente a través de una detección atmosférica que estos planetas con atmósferas ricas en agua pueden existir realmente alrededor de otras estrellas", dijo el miembro del equipo Björn Benneke de la Universidad de Montreal. "Este es un paso importante hacia la determinación de la prevalencia y diversidad de atmósferas en los planetas rocosos".
Sin embargo, sigue siendo demasiado pronto para decir si el Hubble midió espectroscópicamente una pequeña cantidad de vapor de agua en una atmósfera hinchada rica en hidrógeno, o si la atmósfera del planeta está compuesta principalmente de agua, que quedó después de que una atmósfera primitiva de hidrógeno/helio se evaporara bajo la radiación estelar.
“Nuestro programa de observación fue diseñado específicamente con el objetivo no sólo de detectar las moléculas en la atmósfera del planeta, sino también de buscar específicamente vapor de agua. Cualquier resultado sería emocionante, ya sea que el vapor de agua sea dominante o solo una pequeña especie en una atmósfera donde predomina el hidrógeno”, dijo el autor principal del artículo científico, Pierre-Alexis Roy, de la Universidad de Montreal.
“Hasta ahora no habíamos podido detectar directamente la atmósfera de un planeta tan pequeño. Y ahora poco a poco nos estamos incorporando a este régimen”, añadió Benneke. "En algún momento, a medida que estudiemos planetas más pequeños, debe haber una transición en la que no haya más hidrógeno en estos mundos pequeños y tengan atmósferas más parecidas a las de Venus (que está dominada por dióxido de carbono)".
Debido a que el planeta es tan caliente como Venus (aproximadamente 425 grados centígrados), definitivamente sería un mundo inhóspito y humeante si la atmósfera fuera predominantemente vapor de agua.
De momento el equipo se queda con dos posibilidades. El planeta todavía se aferra a una envoltura rica en hidrógeno y recubierta de agua, lo que lo convierte en un mini-Neptuno. Alternativamente, podría ser una versión más cálida de Europa, la luna de Júpiter, que tiene el doble de agua que la Tierra debajo de su corteza. “El planeta GJ 9827d podría ser mitad agua, mitad roca. Y habría mucho vapor de agua encima de algún cuerpo rocoso más pequeño”, dijo Benneke.
Si el planeta tiene una atmósfera residual rica en agua, entonces debe haberse formado más lejos de su estrella anfitriona, donde la temperatura es fría y el agua está disponible en forma de hielo, que su ubicación actual. En este escenario, el planeta habría migrado más cerca de la estrella y habría recibido más radiación. Luego, el hidrógeno se calentó y escapó, o todavía está en proceso de escapar, de la débil gravedad del planeta. La teoría alternativa es que el planeta se formó cerca de la estrella caliente, con un rastro de agua en su atmósfera.
El programa Hubble observó el planeta durante 11 tránsitos (eventos en los que el planeta cruzó frente a su estrella) que estuvieron espaciados a lo largo de tres años. Durante los tránsitos, la luz de las estrellas se filtra a través de la atmósfera del planeta y lleva la huella espectral de las moléculas de agua. Si hay nubes en el planeta, están lo suficientemente bajas en la atmósfera como para no ocultar completamente la visión de la atmósfera del Hubble, y el Hubble puede sondear el vapor de agua sobre las nubes.
El descubrimiento del Hubble abre la puerta a estudiar el planeta con más detalle. Es un buen objetivo para que el telescopio espacial James Webb de NASA/ESA/CSA realice espectroscopia infrarroja para buscar otras moléculas atmosféricas.
GJ 9827d fue descubierto por el telescopio espacial Kepler de la NASA en 2017. Completa una órbita alrededor de una estrella enana roja cada 6,2 días. La estrella, GJ 9827, se encuentra a 97 años luz de la Tierra en la constelación de Piscis.