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K2-18b: el planeta oceánico que podría albergar vida

El concepto de este artista muestra cómo podría verse el exoplaneta K2-18b basado en datos científicos. K2-18 b, un exoplaneta 8,6 veces más masivo que la Tierra, orbita la fría estrella enana K2-18 en la zona habitable y se encuentra a 120 años luz de la Tierra. Una nueva investigación con el telescopio espacial James Webb de la NASA sobre K2-18 b ha revelado la presencia de moléculas que contienen carbono, como el metano y el dióxido de carbono. La abundancia de metano y dióxido de carbono, y la escasez de amoníaco, apoyan la hipótesis de que puede haber un océano de agua debajo de una atmósfera rica en hidrógeno en K2-18 b.
Ilustración: NASA, CSA, ESA, J. Olmsted (STScI), Ciencia: N. Madhusudhan (Universidad de Cambridge)

K2-18b es un exoplaneta que orbita la estrella enana roja K2-18, situada a 110 años luz de la Tierra en la constelación de Leo. Tiene una masa de 8,6 veces la de la Tierra y un radio de 2,7 veces el de nuestro planeta. Se encuentra dentro de la zona habitable de su estrella, lo que significa que podría tener temperaturas adecuadas para la existencia de agua líquida en su superficie.


Pero lo que hace realmente especial a este mundo es su atmósfera, que contiene una mezcla de gases que sugiere la presencia de un océano global bajo una capa de hidrógeno y helio. Además, los astrónomos han detectado moléculas que contienen carbono, como metano y dióxido de carbono, que podrían ser indicadores de actividad biológica.


Un mundo hiceánico


K2-18b fue descubierto en 2015 por el telescopio espacial Kepler, que observó el tránsito del planeta frente a su estrella, produciendo una disminución periódica de su brillo. En 2019, dos estudios independientes, que combinaron datos de los telescopios espaciales Spitzer y Hubble, lograron medir el espectro de la luz que atravesaba la atmósfera del planeta, revelando la presencia de vapor de agua¹².


Este hallazgo convirtió a K2-18b en el primer y único superplaneta de la Tierra conocido por albergar tanto agua como temperaturas que podrían soportar vida¹. Sin embargo, el agua por sí sola no garantiza la habitabilidad de un planeta, ya que también depende de otros factores, como la composición atmosférica, la presión, la radiación o la actividad geológica.


Para conocer mejor las características de K2-18b, un equipo de investigadores europeos liderado por Nikku Madhusudhan, de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), utilizó el telescopio espacial James Webb, el sucesor del Hubble, que se lanzó en 2023 y que tiene una mayor sensibilidad y resolución³.


Los científicos analizaron los datos obtenidos por el instrumento NIRSpec del Webb, que mide el espectro infrarrojo de la luz, y los compararon con diferentes modelos de atmósferas planetarias. Así, descubrieron que la atmósfera de K2-18b tiene una abundancia de metano y dióxido de carbono, con muy poco amoníaco, una combinación que sugiere que el mundo podría ser un tipo de planeta oceánico, anteriormente sólo teorizado³.


Madhusudhan fue el primero en acuñar el término "mundo hiceánico" en 2021, para referirse a estos planetas que tienen una atmósfera rica en hidrógeno y un océano de agua bajo ella. Estos mundos son más grandes que los rocosos, pero más pequeños que los gaseosos, y podrían ser muy comunes en la galaxia. Sin embargo, hasta ahora no se había podido confirmar la existencia de ninguno de ellos.


Según Madhusudhan, la única forma de explicar la proporción de gases observada en K2-18b es que la atmósfera esté interactuando con el agua que hay debajo, mediante procesos químicos o biológicos. El metano, por ejemplo, podría ser producido por microorganismos que viven en el océano, como ocurre en la Tierra con algunas bacterias³.


Un posible signo de vida


Además del metano, los investigadores encontraron otro compuesto que podría ser un signo de vida en K2-18b: el sulfuro de dimetilo (DMS), que también es producido por algunos organismos marinos en la Tierra, como el fitoplancton. El DMS es un gas que contribuye a la formación de nubes y que tiene un olor característico a repollo podrido.


Sin embargo, la detección del DMS no es definitiva, ya que el espectro del Webb tiene una incertidumbre asociada, y podría haber otras fuentes no biológicas que lo generen, como las erupciones volcánicas. Por eso, los científicos planean realizar más observaciones con el Webb y otros telescopios para confirmar o descartar la presencia de este gas en K2-18b³.


En cualquier caso, el descubrimiento de K2-18b como un mundo hiceánico es un hito en la búsqueda de vida extraterrestre, ya que amplía el rango de posibles hábitats más allá de los planetas rocosos similares a la Tierra. Además, abre la puerta a explorar otros planetas de este tipo que podrían tener condiciones aún más favorables para la vida, como una mayor actividad geológica, una menor radiación o una mayor diversidad química³.


K2-18b es, por ahora, el mejor candidato para albergar vida fuera del sistema solar, pero no el único. Con el avance de la tecnología y la ciencia, quizás pronto podamos encontrar otros mundos que nos sorprendan y nos hagan cuestionar nuestro lugar en el universo.

 

Referencias:



(1) K2-18b - Wikipedia, la enciclopedia libre. https://es.wikipedia.org/wiki/K2-18b.

(2) Exoplaneta K2-18 b: por qué se cree que ahí podría haber vida .... https://www.nationalgeographic.es/espacio/2023/09/exoplaneta-k2-18-b-existe-vida-extraterrestre-planeta-candidato.

(3) Webb Discovers Methane, Carbon Dioxide in Atmosphere of K2-18 b - NASA. https://www.nasa.gov/universe/exoplanets/webb-discovers-methane-carbon-dioxide-in-atmosphere-of-k2-18-b/.

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