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Sección transversal de la Tierra (izquierda) y del exoplaneta Kepler-138 d (derecha). Al igual que la Tierra, este exoplaneta tiene un interior compuesto de metales y rocas (porción marrón), pero Kepler-138 d también presenta una gruesa capa de agua a alta presión en diversas formas: agua supercrítica y potencialmente líquida en las profundidades del planeta y una extensa envoltura de vapor de agua (tonos azules) sobre él. Estas capas de agua representan más del 50% de su volumen, es decir, unos 2.000 km de profundidad. La Tierra, en comparación, tiene una fracción insignificante de agua líquida, con una profundidad oceánica media de menos de 4 km. Crédito: Benoit Gougeon, Université de Montréal
Utilizando datos del telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA y del telescopio espacial Spitzer de la NASA, ya retirado, los astrónomos han descubierto que dos exoplanetas alrededor de la estrella enana roja Kepler-138 -Kepler-138c y Kepler-138d- podrían estar compuestos en gran parte de agua.
Kepler-138 es una estrella enana M situada a unos 218 años luz en la constelación de Lyra.
También conocida como KOI-304 o TIC 159376971, la estrella tiene aproximadamente el 57% de la masa y el 54% del radio del Sol.
Kepler-138 alberga al menos tres exoplanetas: Kepler-138b, Kepler-138c y Kepler-138d.
"Antes pensábamos que los planetas un poco más grandes que la Tierra eran grandes bolas de metal y roca, como versiones a escala de la Tierra, y por eso los llamábamos supertierras", explica Björn Benneke, profesor de la Universidad de Montreal.
"Sin embargo, ahora hemos demostrado que estos dos planetas, Kepler-138c y Kepler-138d, son de naturaleza muy diferente: una gran fracción de todo su volumen está probablemente compuesta de agua".
"Es la primera vez que observamos planetas que pueden identificarse con seguridad como mundos de agua, un tipo de planeta cuya existencia fue teorizada por los astrónomos durante mucho tiempo."
Con volúmenes más de tres veces superiores a los de la Tierra y masas dos veces mayores, Kepler-138c y Kepler-138d tienen densidades mucho más bajas que la Tierra.
Esto es sorprendente porque la mayoría de los planetas ligeramente mayores que la Tierra que se han estudiado en detalle hasta ahora parecían ser mundos rocosos como el nuestro.
"Imagínense versiones más grandes de Europa o Encélado, las lunas ricas en agua que orbitan Júpiter y Saturno, pero mucho más cerca de su estrella", explica Caroline Piaulet, estudiante de doctorado de la Universidad de Montreal.
"En lugar de una superficie helada, Kepler-138c y Kepler-138d albergarían grandes envolturas de vapor de agua".
Los astrónomos advierten que los planetas podrían no tener océanos como los de la Tierra directamente en la superficie del planeta.
"La temperatura en las atmósferas de Kepler-138c y Kepler-138d está probablemente por encima del punto de ebullición del agua, y esperamos una atmósfera densa y espesa hecha de vapor en estos planetas", dijo Piaulet.
"Sólo bajo esa atmósfera de vapor podría haber potencialmente agua líquida a alta presión, o incluso agua en otra fase que se da a altas presiones, llamada fluido supercrítico".
Las nuevas observaciones también sugieren la presencia de un cuarto planeta en el sistema Kepler-138.
Bautizado como Kepler-138e, el planeta es pequeño y está más alejado de su estrella que los otros tres, tardando 38 días en completar una órbita.
El mundo alienígena se encuentra en la zona habitable de su estrella, una región templada en la que un planeta recibe la cantidad justa de calor de su fría estrella para no estar ni demasiado caliente ni demasiado frío como para permitir la presencia de agua líquida.
Sin embargo, la naturaleza de este planeta adicional sigue siendo una incógnita, ya que no parece transitar por su estrella anfitriona.
"A medida que nuestros instrumentos y técnicas se vuelvan lo suficientemente sensibles como para encontrar y estudiar planetas más alejados de sus estrellas, podríamos empezar a encontrar muchos más mundos acuáticos como Kepler-138c y Kepler-138d", afirmó el profesor Benneke.
Fuentes, créditos y referencias: