Un grupo de astrónomos descubrió un proceso inédito que podría explicar por qué algunos exoplanetas —mundos fuera del sistema solar— contienen grandes cantidades de agua. Según un estudio publicado este miércoles en la revista Nature, ciertos planetas pueden “fabricar su propia agua” durante su formación, a través de reacciones químicas entre sus rocas y el hidrógeno presente en sus atmósferas gaseosas.
El hallazgo ofrece una nueva perspectiva sobre uno de los mayores enigmas de la astronomía moderna: la presencia de agua en planetas situados demasiado cerca de su estrella como para haberla retenido por condensación. El agua, elemento esencial para la vida, se consideraba hasta ahora un producto de la acumulación de hielo o nieve en regiones frías del espacio.
Un hallazgo que desafía la teoría tradicional sobre la habitabilidad planetaria
De acuerdo con los investigadores, los exoplanetas que se sitúan entre el tamaño de la Tierra y Neptuno —conocidos como subneptunos— pueden producir agua de forma interna.
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La misión Kepler de la NASA ya había identificado planetas de este tipo con rastros de agua líquida, incluso en órbitas muy cercanas a sus soles. No obstante, las explicaciones anteriores no lograban justificar cómo ese elemento podía existir en entornos tan calientes.
Para resolver el misterio, Harrison Allen-Sutter Horn, de la Universidad Estatal de Arizona (EE.UU.), y su equipo simularon en laboratorio las condiciones que ocurren durante la formación planetaria.
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Utilizaron láseres pulsados para calentar rocas en un entorno de alta presión y observaron que “el hidrógeno reaccionaba con los silicatos fundidos para liberar oxígeno, que luego se combinaba nuevamente con el hidrógeno, dando lugar a moléculas de agua”, detalló el investigador.
Un proceso que podría durar miles de millones de años
Los científicos creen que esta reacción química se produciría en la frontera entre el núcleo y la corteza de los exoplanetas, donde la presión y la temperatura son extremadamente altas. “Estas condiciones hacen posible que los materiales rocosos interactúen con el gas circundante, generando agua a lo largo de miles de millones de años”, explican los autores en el estudio.
Además, el ritmo de estas reacciones dependería de la cantidad de hidrógeno disponible y de la temperatura del límite entre el núcleo y la envoltura gaseosa. Cuanto mayor sea el hidrógeno y la temperatura, más eficiente sería la creación de agua. Esto implicaría que los planetas más grandes que la Tierra tienen una mayor capacidad para producirla.
Planetas ricos en agua y cercanos a su estrella
El geofísico Quentin Williams, de la Universidad de California, escribió en un artículo complementario de Nature que este estudio “desafía la idea tradicional de que el agua solo puede formarse en regiones frías y lejanas de las estrellas”. Según explicó, las observaciones muestran que muchos exoplanetas orbitan más cerca de su sol que Mercurio del nuestro, lo que debería impedir la presencia de agua si esta proviniera solo de la condensación de hielo.
Sin embargo, Williams destacó que las simulaciones de Horn y su equipo “demuestran que las reacciones químicas entre el hidrógeno atmosférico y los silicatos fundidos pueden generar cantidades significativas de agua, incluso en planetas calientes y cercanos a su estrella anfitriona”.