Novo Telescopio Espacial Investigación NASA Telescopio espacial James Webb descubriu o exoplaneta K2-18b, que é 8,6 veces máis masivo que a Terra. Durante a investigación detectáronse moléculas que conteñen carbono, metano e dióxido de carbono. O descubrimento de Webb súmase aos estudos recentes que suxiren que K2-18b podería ser un exoplaneta Hycean que teña o potencial de ter unha atmosfera rica en hidróxeno e superficie cuberta por auga océano. A primeira ollada ás propiedades atmosféricas deste exoplaneta na zona habitable provén observacións do telescopio espacial Hubble da NASA, o que provocou máis estudos que desde entón cambiaron a nosa comprensión do universo.

K2-18b orbita arredor da estrela anana fría K2-18 v zona habitable e atópase a 120 anos luz da Terra na constelación de Leo. Os exoplanetas como K2-18b, que están entre o tamaño da Terra e Neptuno, non se parecen a nada do noso sistema solar. Esta falta de planetas próximos equivalentes significa que estes sub-Neptuno foron estudados durante moito tempo e son obxecto de debate activo entre os astrónomos. A suxestión de que o sub-Neptuno K2-18b podería ser Exoplaneta Hycean, é interesante porque algúns astrónomos cren que estes mundos son ambientes prometedores para buscar evidencias de vida en exoplanetas.

"Os nosos descubrimentos subliñan a importancia das consideracións que teñan en conta as diferentes formas de ambientes habitables na procura de vida noutros planetas". explicou Nikku Madhusudhan, astrónomo da Universidade de Cambridge e autor principal do artigo que anuncia estes resultados. "Tradicionalmente, a busca de vida nos exoplanetas centrouse principalmente nos planetas rochosos máis pequenos, pero os mundos Hyckessianos máis grandes son significativamente máis favorables para observar atmosferas". Noutras palabras, os científicos están a descubrir que tamén podería existir vida en planetas que non están relacionados coa Terra en termos de características, por exemplo, o seu tamaño.

O metano é un sinal de vida

A abundancia de metano e dióxido de carbono e a falta de amoníaco apoian a hipótese de que pode haber un océano de auga debaixo da atmosfera rica en hidróxeno (no caso de K2-18b). Este Webb inicial as observacións tamén proporcionaron a posible detección dunha molécula chamada sulfuro de dimetilo (DMS). Só a vida o produce na Terra. A maior parte do DMS da atmosfera terrestre é emitido polo fitoplancto no medio mariño. Non obstante, verificar a presenza de DMS é moi complexo e require máis investigación. "As próximas observacións de Webb deberían ser capaces de confirmar se o DMS está realmente presente na atmosfera de K2-18b nunha concentración significativa". Madhusudhan explicou.

Aínda que K2-18b atópase na zona habitable e agora sábese que contén moléculas que conteñen carbono, isto non significa necesariamente que o planeta poida albergar vida. O gran tamaño do planeta, cun raio 2,6 veces superior ao da Terra, significa que o interior do planeta probablemente conteña un gran manto de xeo de alta presión como o de Neptuno, pero cunha atmosfera rica en hidróxeno máis delgada e unha superficie oceánica. Crese que os mundos hiceos teñen océanos de auga. Non obstante, tamén é posible que o océano estea demasiado quente para ser habitable.

"Aínda que este tipo de planetas non existe no noso sistema solar, os sub-Neptunos son o tipo de planeta máis común coñecido ata agora na galaxia". explicou o membro do equipo Subhajit Sarkar da Universidade de Cardiff. "Obtivemos o espectro máis detallado da zona habitable de sub-Neptuno ata a data, o que nos permite detectar as moléculas que existen na súa atmosfera".

Análise espectral da luz

Caracterizar as atmosferas de exoplanetas como K2-18 b (o que significa identificar os seus gases e condicións físicas) é unha área moi activa en astronomía. Non obstante, estes planetas están literalmente ensombrecidos polo brillo das súas estrelas nai moito máis grandes, o que fai que a exploración das atmosferas dos exoplanetas sexa particularmente desafiante.

A NASA busca vida noutros planetas. E se xa están entre nós visitantes doutros planetas?

O equipo evitou este desafío analizando a luz da estrela matriz K2-18b mentres atravesaba a atmosfera do exoplaneta. K2-18b é un exoplaneta en tránsito, o que significa que podemos detectar unha caída de brillo ao pasar por diante da súa estrela anfitrioa. Así foi como o exoplaneta foi descuberto por primeira vez en 2015 pola misión K2 da NASA. Isto significa que durante os tránsitos dun exoplaneta, unha pequena fracción da luz das estrelas atravesa a súa atmosfera antes de chegar a telescopios como Webb. O paso da luz das estrelas pola atmosfera dun exoplaneta deixa rastros que os astrónomos poden xuntar para determinar os gases na atmosfera dese exoplaneta.

"Este resultado só foi posible debido ao rango de lonxitudes de onda estendido e á sensibilidade sen precedentes de Webb, que permitiu unha detección robusta de características espectrais con só dúas transicións". dixo Madhusudhan. "En comparación, unha observación de tránsito de Webb proporcionou unha precisión comparable a oito observacións do Hubble durante varios anos e nun rango relativamente estreito de lonxitudes de onda".

"Estes resultados son o resultado de só dúas observacións de K2-18b, con moitas máis en camiño", explicou o membro do equipo Savvas Constantinou da Universidade de Cambridge. "Isto significa que o noso traballo é só unha mostra inicial do que Webb pode observar nos exoplanetas da zona habitable".

O equipo de científicos agora ten a intención de realizar unha investigación de seguimento utilizando o espectrógrafo do instrumento de infravermellos medios (MIRI) do telescopio, que esperan que confirme aínda máis os seus descubrimentos e proporcione novos coñecementos sobre as condicións ambientais en K2-18b.

"O noso obxectivo final é identificar a vida nun exoplaneta habitable que cambiaría a nosa comprensión do noso lugar no universo". concluíu Madhusudhan. "Os nosos descubrimentos son un paso prometedor cara a unha comprensión máis profunda dos mundos hyceanos nesta procura".