Amadeo Castro-González, astrofísico: "Hay una ‘supertierra’ peculiar a 70 años luz"

Universo. En nuestro vecindario galáctico existe un planeta, un poco más grande que la Tierra, con una hidrosfera de 500 kilómetros de espesor. El autor principal de la investigación que ha desvelado los entresijos de este mundo es Amadeo Castro-González, un astrofísico del Centro de Astrobiología (INTA-CSIC) de Madrid.

A algo más de 70 años luz de la Tierra, es decir, en nuestro vecindario galáctico, un planeta orbita una estrella muy diferente a la nuestra y también ese planeta es muy distinto a los que hasta ahora se han ido descubriendo más allá del Sistema Solar. Un astrofísico ibicenco, Amadeo Castro-González (Ibiza, 1997), que trabaja en el Centro de Astrobiología de Madrid, es el autor principal de la investigación que ha desvelado los entresijos de este mundo. TOI-244b, situado en la constelación del Escultor, es un poco más grande que la Tierra, pero tiene una hidrosfera (parte líquida) de 500 kilómetros de espesor. Este hecho hace que su clima pueda ser comparable al de una sauna húmeda de dimensiones planetarias.

¿Cómo es exactamente este exoplaneta?

Es muy particular. Es una ‘supertierra’, es decir, un poquito más grande que la Tierra. Por otros descubrimientos anteriores, sabemos que estos planetas suelen estar compuestos de forma similar a la Tierra, es decir, un núcleo de hierro y un manto de roca. Pero lo que hemos observado en este planeta, llamado TOI-244b, es que tiene una densidad inusualmente baja. Lo que muestran nuestros análisis es que esta densidad sólo puede ser explicada por la presencia de una gran cantidad de elementos muy ligeros, como el hidrógeno, el helio o el agua. La opción más probable para explicar esta densidad es que el planeta esté recubierto de una hidrosfera enorme, es decir, una atmósfera gigantesca de agua de más de 500 kilómetros de espesor. Esto sería algo así como cincuenta veces la atmósfera de la Tierra.

Pero ¿estamos hablando de una planeta-océano, o sería una atmósfera muy densa, como en una sauna?

Sí, la analogía de la sauna húmeda representa muy bien este caso. Las temperaturas y las presiones en la superficie son verdaderamente altas. De hecho, el agua no estaría en estado de vapor, sino en un estadio intermedio entre gas y líquido, lo que nosotros llamamos un estado supercrítico. Sería un estado de la materia bastante peculiar y que no vemos aquí en la Tierra de forma natural.

¿Cómo es la estrella en torno a la cual orbita este planeta? ¿Dónde está situada?

Es una estrella enana roja, más pequeña que nuestro Sol, y está situada a unos 70 años luz de distancia de nosotros. Parece que está lejos, pero en escalas astronómicas está aquí al lado.

¿Cómo puede llegar a obtenerse la información de un astro situado a semejante distancia? ¿Qué técnicas se emplean?

En el caso de este exoplaneta, su señal fue detectada en 2018 por el satélite espacial TESS de la NASA, que mide el brillo de la estrella a lo largo del tiempo. Nuestro grupo de investigación ha medido las pequeñas disminuciones de brillo que causó el planeta cada vez que pasó por delante de la estrella. Sabiendo cuál es el tamaño de la estrella y la cantidad de luz que disminuye cada vez que pasa por delante, podemos inferir el radio del planeta. Además, formamos parte de un consorcio internacional, que construyó el instrumento ESPRESSO del telescopio VLT de Chile. Este instrumento se basa en el famoso efecto Doppler para medir las perturbaciones gravitatorias que el planeta provoca sobre la estrella. Gracias a esta técnica, y sabiendo la masa de la estrella, pudimos inferir también la masa del planeta. Uniendo la masa y el radio inferimos la densidad media.

Aparte de estos parámetros que comenta (densidad, masa, radio…) con la instrumentación actual ¿se puede conocer la composición de la atmósfera de un exoplaneta?

Ahora mismo el campo más activo, más novedoso y, prácticamente, el futuro de la investigación de los exoplanetas es estudiar la composición de la atmósfera de los exoplanetas con telescopios como el James Webb, recientemente lanzado. En el caso de este planeta, confirmar la existencia de su atmósfera sería el siguiente paso, pero es complicado, porque es un planeta muy pequeño y harían falta un gran número de observaciones. Pero en unos pocos años seremos capaces de observarla y averiguar de qué está compuesta, e incluso estudiar si tienen alguna biofirma [posibles indicadores de vida].

¿Cómo de pequeño ha de ser un exoplaneta para poder ser estudiado desde la Tierra? Inicialmente tenían que ser muy grandes, pero cada vez pueden ser ya más pequeños. ¿Cuál es el límite?

Depende de lo que se quiera estudiar. Si se quiere medir solo su masa y su radio, ahora mismo ya estamos detectando exoplanetas más pequeños que la Tierra, del tamaño de Venus y menores. La cosa cambia bastante si queremos estudiar las atmósferas de esos planetas. Ahora mismo estamos empezando con atmósferas de mini-Neptunos, Neptunos, que son planetas, tres, cuatro o cinco veces más grandes que la Tierra.

¿Cuántos exoplanetas se han descubierto hasta la fecha, desde que se descubrió el primero en la década de los 90?

Sí, el primero se descubrió en el año 95 y a partir de ese año la cifra ha subido de forma exponencial. Actualmente, conocemos más de 5.400.

Existen, como ha dicho, muchos exoplanetas ya descubiertos, pero sólo una parte de ellos están situados dentro de una franja de distancia llamada ‘zona habitable’. De los que están dentro de esa zona habitable, ¿cuáles son los exoplanetas más prometedores en cuanto a posibilidades de tener condiciones aptas para desarrollar vida?

En esto precisamente se centra mi doctorado, en estudiar planetas dentro de la zona habitable. Hay un tipo de estrellas muy particular, que son las del tipo espectral K, que serían de un tamaño intermedio entre el Sol y las estrellas M. Hasta ahora nos hemos centrado en las estrellas grandes y pequeñas, pero nos hemos dejado este nicho intermedio que podría mostrar varias ventajas para la búsqueda de vida. Es un nicho que queda por explotar y es muy interesante. Es aventurado aún decir qué fracción de esos exoplanetas en zona habitable pueden tener condiciones aptas para la vida, porque no hay que tener en cuenta sólo la distancia del planeta a la estrella, puesto que hay muchísimos factores que pueden condicionar la vida, al menos tal y como la conocemos en la Tierra. Por ejemplo, se ha discutido mucho sobre la importancia de la presencia de un satélite, como es el caso de la Luna, la cual crea mareas e influye en las estaciones del año… hay un montón de factores que pueden influir en la habitabilidad.

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