La vida podría prosperar en un nuevo tipo de planetas: los mundos 'hiceánicos'

En un nuevo estudio publicado en la revista ' The Astrophysical Journal ', los investigadores identifican una de esas clases de mundos extraterrestres: los planetas 'hiceánicos' (Hycean Worlds, en inglés), que son hasta 2,5 veces más grandes que la Tierra y cuentan con enormes océanos de agua líquida debajo de atmósferas ricas en hidrógeno. Los planetas hiceánicos parecen ser increíblemente abundantes en toda la Vía Láctea y podrían albergar vida microbiana similar a los ' extremófilos ' que prosperan en algunos de los entornos más duros de la Tierra, tal y como señalan los investigadores.

«Los planetas hiceánicos abren una vía completamente nueva en nuestra búsqueda de vida en otros lugares», afirma Nikku Madhusudhan , del Instituto de Astronomía de la Universidad de Cambridge en Inglaterra y autor principal del estudio.

Se han descubierto miles de planetas fuera de nuestro Sistema Solar desde que se identificó el primer exoplaneta hace casi 30 años. La gran mayoría son tienen tamaños comprendidos entre el de la Tierra y Neptuno y a menudo se los conoce como ' supertierras ' o ' minineptunos '. Pueden ser predominantemente gigantes rocosos o de hielo con atmósferas ricas en hidrógeno, o algo intermedio.

La mayoría de los minineptunos son más de 1,6 veces el tamaño de la Tierra: más pequeños que Neptuno pero demasiado grandes para tener interiores rocosos como el nuestro. Estudios anteriores de tales planetas han encontrado que la presión y la temperatura debajo de sus atmósferas ricas en hidrógeno serían demasiado altas para sustentar la vida.

Sin embargo, un estudio reciente sobre el minineptuno K2-18b realizado por el equipo de Madhusudhan encontró que, en ciertas condiciones, estos planetas podrían albergar vida . El resultado condujo a una investigación detallada sobre la gama completa de propiedades planetarias y estelares para las que son posibles estas condiciones, qué exoplanetas conocidos pueden satisfacer estos requisitos y si sus biofirmas pueden ser observables.

La investigación llevó a los investigadores a identificar esta nueva categoría de planetas, los mundos hiceánicos, con océanos masivos en todo el planeta debajo de atmósferas ricas en hidrógeno. Pueden ser hasta 2,6 veces más grandes que la Tierra y tener temperaturas atmosféricas de hasta casi 200 grados Celsius, pero sus condiciones oceánicas podrían ser similares a las propicias para la vida microbiana en los océanos terrestres. Dichos planetas también incluyen mundos hiceánicos 'oscuros' , bloqueados por mareas que pueden tener condiciones habitables solo en sus lados nocturnos permanentes, y mundos hiceánicos 'fríos' que reciben poca radiación de sus estrellas.

Los planetas de este tamaño dominan la población de exoplanetas conocida, aunque no se han estudiado con tanto detalle como las supertierras. Es probable que los mundos hiceánicos sean bastante comunes, lo que significa que los lugares más prometedores para buscar vida en otras partes de la galaxia pueden haber pasado desapercibidos, a pesar de todo.

Sin embargo, el tamaño por sí solo no es suficiente para confirmar si un planeta es hiceánico: se requieren otros aspectos como la masa, la temperatura y las propiedades atmosféricas para su confirmación. Al tratar de determinar cómo son las condiciones en un planeta a muchos años luz de distancia, los astrónomos primero deben determinar si el planeta se encuentra en la zona habitable de su estrella y luego buscar firmas moleculares para inferir la estructura atmosférica e interna del planeta, que gobiernan las condiciones de la superficie, la presencia de océanos y el potencial de vida.

Los astrónomos también buscan ciertas firmas biológicas que podrían indicar la posibilidad de vida. Muy a menudo, estos son oxígeno, ozono, metano y óxido nitroso , que están todos presentes en la Tierra. También hay una serie de otros biomarcadores, como el cloruro de metilo y el sulfuro de dimetilo, que son menos abundantes en la Tierra pero que pueden ser indicadores prometedores de vida en planetas con atmósferas ricas en hidrógeno donde el oxígeno o el ozono pueden no ser tan abundantes.

Madhusudhan y su equipo encontraron que una serie de trazas de biomarcadores terrestres que se espera estén presentes en las atmósferas de los mundos hiceánicos serían fácilmente detectables con observaciones espectroscópicas en un futuro próximo. Los tamaños más grandes, las temperaturas más altas y las atmósferas ricas en hidrógeno de estos planetas provocan que sus firmas atmosféricas sean mucho más detectables que los planetas similares a la Tierra.

El equipo de Cambridge identificó una decena de potenciales mundos hiceánicos que quieren estudiar con telescopios de próxima generación, como el Telescopio Espacial James Webb (JWST) . Todos estos planetas orbitan estrellas enanas rojas a entre 35 y 150 años luz de distancia: cerca de los estándares astronómicos. Las observaciones planificadas por JWST del candidato más prometedor, K2-18b, podrían conducir a la detección de una o más moléculas de biofirma. «Una detección de biofirma transformaría nuestra comprensión de la vida en el universo -afirma Madhusudhan-. Necesitamos ser abiertos sobre dónde esperamos encontrar vida y qué forma podría adoptar, ya que la naturaleza continúa sorprendiéndonos de maneras a menudo inimaginables».