Los datos del JWST sugieren que el exoplaneta K2-18b puede tener una superficie fundida en lugar de un océano acuoso

La fracción de nitrógeno en la atmósfera del planeta en comparación con el inventario total del planeta, en función de la fugacidad del oxígeno del océano de magma. A medida que disminuye la fugacidad del oxígeno, la mayor solubilidad del nitrógeno agota la atmósfera en órdenes de magnitud. Crédito:The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI:10.3847/2041-8213/ad206e

Un equipo multiinstitucional de astrónomos, científicos de la Tierra y físicos planetarios ha encontrado evidencia, a través de datos del Telescopio Espacial James Webb (JWST), de que algunos exoplanetas hycean pueden tener superficies fundidas en lugar de océanos acuosos. En su estudio, publicado en The Astrophysical Journal Letters El equipo analizó datos del JWST mientras se centraba en el exoplaneta hycean K2-18b.

Investigaciones anteriores han sugerido que hay ciertos exoplanetas que tienen atributos que los clasifican como arquetípicamente hycean. Estos exoplanetas suelen tener un tamaño entre Neptuno y la Tierra y tienen una atmósfera que sugiere la presencia de agua superficial. Estos planetas suelen ser el objetivo de los investigadores que buscan vida más allá de la Tierra.

Para este nuevo estudio, el equipo centró sus esfuerzos en un exoplaneta hycean en particular llamado K2-18b. Ya había recibido atención antes como posible anfitrión de vida extraterrestre, pero esta es la primera vez que se estudia utilizando datos de JWST.

El equipo de investigación examinó modelos del planeta construidos por equipos anteriores, algunos de los cuales encontraron evidencia de que el planeta podría ser demasiado caliente para albergar un océano:el agua se habría evaporado. Los datos del JWST revelaron evidencia que coincidía con tales evaluaciones; Luego, los investigadores realizaron un análisis de la atmósfera del planeta. Lo miraron de dos maneras:como si el planeta albergara un océano y; como si el planeta tuviera una superficie fundida. Descubrieron que cualquiera de los escenarios coincidía con los datos del JWST. Pero debido a que el planeta es tan caliente, este último escenario probablemente sea correcto.

Espectros de transmisión entre 4,0 y 5,2 μm para cuatro modelos que demuestran un rango de CO₂ :Cocientes de CO del escenario del océano de magma. Los datos de observación del espectro de transmisión observado de K2-18b se muestran con los errores asociados. Crédito:The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI:10.3847/2041-8213/ad206e

El equipo de investigación sugiere que los esfuerzos involucrados en la búsqueda de vida en exoplanetas deberían primero probar la temperatura planetaria para garantizar que no haga demasiado calor para albergar un océano. Además, afirman que los datos del JWST podrían resultar indispensables en los próximos años para este tipo de estudios.

Los autores concluyen:"Desarrollar trazadores atmosféricos claros y desambiguantes de la presencia de océanos de agua líquida versus océanos de magma es clave en nuestra búsqueda de encontrar mundos potencialmente habitables entre la población de exoplanetas".

Más información: Oliver Shorttle et al, Distinguiendo océanos de agua de magma en Mini-Neptune K2-18b, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI:10.3847/2041-8213/ad206e

Información de la revista: Cartas de revistas astrofísicas