Una nueva investigación muestra cómo ciertos exoplanetas crean agua a partir de sus núcleos rocosos y atmósferas de hidrógeno a pesar de las altas temperaturas cerca de sus estrellas.

Un estudio innovador arroja luz sobre el desconcertante fenómeno de los exoplanetas ricos en agua, especialmente aquellos clasificados como «subneptunos». Estos planetas, de tamaño comprendido entre la Tierra y Neptuno, se caracterizan por tener un núcleo rocoso rodeado de hidrógeno o agua. Tradicionalmente, se pensaba que estos planetas estaban ubicados más lejos de sus estrellas anfitrionas, donde las condiciones permitían la acumulación de hielo. Sin embargo, ha surgido evidencia contraria, ya que algunos subneptunos se encuentran peligrosamente cerca de sus estrellas, donde las temperaturas deberían descartar la presencia de agua líquida.

Teorías anteriores atribuían el agua superficial bajo Neptuno a fuentes externas, como cometas o asteroides. Sin embargo, la cantidad de agua detectada es mucho mayor de la que podría entregarse con estos medios. Aunque experimentos anteriores indicaron que la alta presión podría producir agua a través de reacciones químicas entre hidrógeno y minerales de silicato, se concluyó que sólo se producirían cantidades mínimas en las intensas condiciones de los subneptunos.

El reciente estudio presenta una alternativa convincente: estos planetas podrían generar agua a partir de sus propios núcleos rocosos. Los investigadores llevaron a cabo experimentos que mostraban cómo el hidrógeno denso y cálido interactúa con el magma de silicato, liberando silicio y produciendo aleaciones e hidruros a alta presión. El oxígeno liberado del silicato fundido reacciona con el hidrógeno, creando una cantidad significativa de agua, mucho más de lo que habían predicho los modelos anteriores.

A presiones hasta 10.000 veces superiores a las de la atmósfera terrestre, la roca de silicato pasa a un estado fundido, lo que permite que el oxígeno reaccione libremente con el hidrógeno de la atmósfera. Este hallazgo explica elegantemente la coexistencia de capas ricas en hidrógeno y agua en estos planetas, lo que sugiere que ocurren en un continuo de desarrollo. A medida que se consume hidrógeno en la producción de agua, el planeta pasa de ser rico en hidrógeno a rico en agua.

Las implicaciones de esta investigación son profundas. Esta nueva perspectiva sugiere que los planetas ricos en agua no están necesariamente lejos de sus estrellas, lo que aumenta el potencial para descubrir mundos habitables. Desafía las opiniones existentes sobre la formación de planetas y las condiciones necesarias para la existencia de agua en la superficie de un planeta, abriendo la posibilidad de que muchos más planetas de los que se pensaba anteriormente pudieran albergar agua y, por extensión, potencial para vida.

Se espera que futuras investigaciones investiguen más a fondo diferentes materiales y condiciones planetarios para aumentar la comprensión de estos procesos en diferentes tipos planetarios. Además, los estudios observacionales centrados en las atmósferas de exoplanetas perfeccionarán la interpretación de los datos, especialmente en lo que respecta a la detección de agua.

En general, este estudio no sólo aclara un aspecto desconcertante de la ciencia planetaria, sino que también mejora las perspectivas de vida más allá de la Tierra al revelar que la presencia de agua puede estar mucho más extendida en el universo de lo que se pensaba anteriormente.