[:en]Astronomers detect for the first-time water molecules in a Neptune sized exoplanet[:es]Astrónomos detectan por primera vez moléculas de agua en un exoplaneta del tamaño de Neptuno[:]

[:en]The discovery opens the doors to study the atmospheres of Earth-type planets outside our Solar System.

While hundreds of planets orbiting other stars have been discovered since the mid-1990s, very little is known about them. In addition to the limitation of technology, the dark atmospheres they possess make it difficult to unravel their details. But now an international group of astronomers were able to detect water molecules for the first time on a planet as small as Neptune.

Using data from NASA’s space telescopes — Hubble, Spitzer and Kepler — the group of researchers detected a small planet that, in addition to having a clear atmosphere, has water molecules in it. The finding is published in the latest issue of the journal Nature.

“When astronomers go to observe the telescopes, they say ‘clear skies’ to wish good luck,” the study leader Jonathan Fraine comments, University of Maryland, who is also doing a double postdoctoral fellowship with the UC Institute of Astrophysics (IA). “In this case, we found clear skies on a distant planet. We were lucky because that means that the clouds didn’t stop us from detecting the water molecules.

It is very common that larger exoplanets, or Jupiter sized planets, have clouds, which makes it impossible to detect any type of molecules in their atmosphere. “As if it were smog, it doesn’t allow us to see anything,” Andrés Jordán explains, IA Professor, MAS Researcher and part of the team. In this case, the exo-Neptune planet HAT-P-11b – located 120 light years away in the constellation Cygnus – has a clear atmosphere, which allowed the three space telescopes to find the precious molecules.

“This is very important because it opens the way to the possibility of finding water molecules on Earth-type planets,” the professor explains, “and given that on our planet water is synonymous with life, this could be a step towards the eventual search for life in other solar systems.”

In the case of the HAT-P-11b we would not expect to find life since it orbits too close to its star -its year only lasts five days- so it is very hot. Even so, the discovery is vital because it gives more clues about the composition of this type of worlds and their history.

“We believe that the exo-Neptunes may have several compositions, which would be a consequence of their respective formation histories,” Heather Knutson of the California Institute of Technology and part of the study says. “Now, with this data, we can begin to slowly establish the origin of these distant worlds.”

Images descriptions

Main Image: In this artistic representation you can see a planet the size of Neptune in front of its star. Since its atmosphere is clear, each molecule in it absorbs light at certain wavelengths, allowing astronomers to know what type of molecule it is.

Credit: NASA/JPL-Caltech

Image 2: On the left you can see what the cloudy atmosphere of most of the exo-Neptunes that had been found until now would look like. On the right is an illustration of the HAT-P-11b: the upper part of its atmosphere is clear and the lower part with few clouds.

Credit: NASA/JPL-Caltech

More information on the Hubble, Kepler and Spitzer telescopes can be found at www.nasa.gov

[:es]

El hallazgo, abre las puertas para poder estudiar las atmósferas de planetas tipo Tierra fuera de nuestro Sistema Solar.

Si bien desde mediados de los 90 se han descubierto cientos de planetas que orbitan a otras estrellas, es muy poco lo que se sabe de ellos. Además de la limitante de la tecnología, las atmósferas oscuras que poseen hacen difícil desentrañar sus detalles. Pero ahora un grupo internacional de astrónomos logró detectar moléculas de agua, por primera vez, en un planeta tan pequeño como Neptuno.

Utilizando los datos de los telescopios espaciales de la NASA —Hubble, Spitzer y Kepler— el grupo de investigadores detectó un pequeño planeta que además de tener una atmósfera clara, posee moléculas de agua en ella. El hallazgo aparece publicado en la última edición de la revista Nature.

“Cuando los astrónomos vamos a observar a los telescopios, se dice ‘cielos despejados’ para desear buena suerte”, cuenta el líder del estudio Jonathan Fraine, de la Universidad de Maryland y quien además está realizando un doble posdoctorado con el Instituto de Astrofísica de la UC (IA). “En este caso, encontramos cielos despejados en un planeta distante. Tuvimos suerte porque eso significa que las nubes no nos impidieron detectar las moléculas de agua”.

Es muy común que exoplanetas más grandes, o del tamaño de Júpiter, tengan nubes, lo que hace imposible detectar cualquier tipo de moléculas en su atmósfera. “Como si fuera esmog, ello no nos permite ver nada”, explica Andrés Jordán, académico del IA, investigador del Instituto Milenio de Astrofísica MAS, y parte del equipo. En este caso, el planeta exo-Neptuno HAT-P-11b —ubicado a 120 años luz de distancia en la constelación de Cygnus— tiene una atmósfera clara, lo que permitió que los tres telescopios espaciales encontraran las tan preciadas moléculas.

“Esto es muy importante porque abre el camino a la posibilidad de encontrar moléculas de agua en planetas tipo Tierra”, explica el académico, “y dado que en nuestro planeta agua es sinónimo de vida, esto podría ser un paso hacia la eventual búsqueda de esta en otros sistemas solares”.

En el caso del HAT-P-11b no esperaríamos encontrar vida ya que orbita demasiado cerca de su estrella —su año solo dura cinco días— por lo que es muy caliente. Aun así, el descubrimiento es importante ya que da más pistas de la composición de este tipo de mundos y de su historia.
“Creemos que los exo-Neptunos pueden tener varias composiciones, lo que sería consecuencia de sus respectivas historias de formación”, dice Heather Knutson del Instituto de Tecnología de California y parte del estudio. “Ahora, con estos datos, podemos comenzar a establecer de a poco el origen de estos mundos distantes”.

Lecturas de foto

Imagen Principal: En esta impresión artística se puede ver un planeta del tamaño de Neptuno en frente de su estrella. Como su atmósfera es clara, cada molécula en ella absorbe la luz en determinadas longitudes de onda, lo que permite a los astrónomos saber de qué tipo de molécula se trata.

Crédito: NASA/JPL-Caltech

Imagen 2: A la izquierda se aprecia cómo se vería la atmósfera nubosa de la mayoría exo-Neptunos que se habían encontrado hasta ahora. Mientras que a la derecha se ve una ilustración del HAT-P-11b: la parte alta de su atmósfera es clara y la baja con pocas nubes.

Crédito: NASA/JPL-Caltech

Más información de los telescopios Hubble, Kepler y Spitzer en www.nasa.gov

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