Un conjunt d'anàlisis recents de dades del Telescopi Espacial Kepler han posat al punt de mira a HD 137010b, un possible exoplaneta de mida terrestre que s'ha guanyat el sobrenom de “terra gelada"entre els investigadors. Tot i compartir diverses característiques clau amb el nostre planeta, tot apunta que es tractaria d'un món molt més fred, amb temperatures mitjanes molt per sota de les que coneixem a la superfície terrestre."
L'interès científic s'ha disparat perquè aquest candidat a exoplaneta s'ubica al voltant d'una estrella semblant al Sol, relativament a prop en termes còsmics: a uns 146 anys llum. La seva mida, la seva òrbita i la seva possible posició a la zona habitable del sistema el converteixen en un dels mons més prometedors per estudiar com podria ser un planeta rocós semblant a la Terra, però sotmès a un clima extrem i permanent de tipus glacera.
Un exoplaneta gairebé bessó en mida i òrbita
Segons els treballs publicats a la revista The Astrophysical Journal Letters, HD 137010 b seria un planeta rocós amb prou feines un 6% més gran que la Terra, és a dir, pràcticament de la mateixa mida en termes astronòmics. Aquesta proximitat en dimensions fa que molts científics ho descriguin com un “gairebé bessó” de la Terra o un “bessó fred”, encara que amb matisos importants.
Les estimacions del moviment al voltant de l'estrella indiquen que completa una òrbita al voltant dels 355 dies, un període molt proper a l'any terrestre. Aquest detall no és menor: un període orbital tan semblant al nostre suggereix que el planeta es troba a una distància comparable a la que separa la Terra del Sol, cosa que reforça la comparació amb el nostre propi món.
El senyal d'HD 137010 b es va obtenir a partir d'un únic trànsit detectat durant la missió estesa K2 de Kepler. En aquest trànsit, l'ombra del planeta va trigar al voltant de 10 hores a creuar el disc de la seva estrella, enfront de les aproximadament 13 hores que invertiria la Terra en un esdeveniment similar. Aquesta durada, combinada amb models orbitals precisos, ha permès calcular de manera raonablement sòlida tant la mida com l'òrbita del candidat.
El fet que s'hagi identificat només un trànsit obliga, però, a mantenir l'etiqueta de “candidat”. Perquè la comunitat científica reconegui oficialment HD 137010 b com a exoplaneta confirmat, seran necessaris almenys tres trànsits ben mesurats que es repeteixin de forma periòdica, cosa que encara està pendent.
En qualsevol cas, les dades actuals ja situen aquest món en una posició destacada dins del catàleg de exoplanetes semblants a la Terra, tant per la seva grandària com pel seu any gairebé calcat al nostre, cosa que el converteix en un objectiu prioritari per a futures observacions des d'Europa i la resta del món.
Una estrella similar al Sol, però més freda i tènue
El planeta orbita l'estrella HD 137010, una nana K que comparteix diverses propietats amb el Sol, encara que és una mica més freda i menys lluminosa. Aquest tipus d'estrelles, lleugerament més vermelles, emeten menys energia, el que té conseqüències directes sobre el clima dels planetes que les envolten.
Segons els càlculs presentats per la NASA, HD 137010 b rep menys d'un terç de la llum i la calor que la Terra rep del Sol. Aquesta diferència energètica és clau per entendre per què, malgrat la seva mida i òrbita tan similars als del nostre planeta, la seva superfície seria molt més freda.
Els models climàtics de l'equip internacional liderat per Alexander Venner, investigador del Institut Max Planck d'Astronomia i doctorand de la Universitat de Southern Queensland, apunten a una temperatura mitjana propera als -68 °C. Aquesta xifra, lleugerament inferior a la temperatura mitjana de Mart (entorn de -65 °C), situa HD 137010 b en el terreny dels mons gèlids, on bona part de la superfície podria romandre congelada de forma gairebé permanent.
En paraules de la pròpia NASA, la superfície del candidat “podria no superar els -68 graus Celsius”. Aquesta estimació ha portat alguns especialistes a definir-ho com una possible “Terra gelada” o “superbola de neu”, un planeta on, sense una atmosfera adequada, l'aigua líquida només podria existir en estat subterrani, atrapada sota gruixudes capes de gel.
Aquesta combinació de estrella semblant al Sol però més tènue, òrbita similar a la terrestre i clima molt més extrem planteja un escenari molt interessant per estudiar com influeixen la lluminositat estel·lar i la composició atmosfèrica a l'habitabilitat real d'un planeta de tipus terrestre.
Una possible «Terra gelada» a la vora de la zona habitable
Un dels aspectes més comentats del descobriment és la posició de HD 137010 b respecte a la zona habitable de la seva estrella. Aquesta franja és la regió al voltant d'un astre on, en principi, podria existir aigua líquida a la superfície un planeta, sempre que la seva atmosfera ho permeti.
Els càlculs de l'equip investigador situen aquest món molt a prop de la vora exterior daquesta zona habitable. En funció de com es defineixi aquest límit, s'ha estimat que existeix al voltant d'un 40% de probabilitat que el planeta es trobi dins de la zona habitable “conservadora” del sistema, i un 51% de probabilitat que estigui dins d'una zona habitable “optimista”, una mica més extensa.
Aquestes xifres, encara que cridaneres, s'han d'interpretar amb cautela: també impliquen una probabilitat comparable que el planeta quedi fora d'aquesta franja a la pràctica. La zona habitable no és una frontera nítida, sinó una banda estimada que depèn de molts factors físics i químics, entre ells la composició i densitat de l'atmosfera, la presència de gasos amb efecte d'hivernacle o la reflectivitat de la superfície.
Tot i així, la idea d'un planeta lleugerament més gran que la Terra, a 146 anys llum i amb un any gairebé idèntic al nostre, situat just a la zona on es podria mantenir aigua líquida si es donen les condicions adequades, ha generat un notable interès en la comunitat científica. No es tracta d‟una “segona Terra” tal qual, però sí d‟un laboratori natural ideal per posar a prova els models teòrics dhabitabilitat.
En comparació amb altres candidats coneguts, com Kepler-186F, HD 137010 b té un avantatge important: la seva estrella és més brillant i és molt més a prop de nosaltres. De fet, alguns investigadors assenyalen que es troba a una distància aproximadament quatre vegades menor que altres exoplanetes similars, cosa que facilita la possibilitat d'obtenir dades més detallades en futures campanyes d'observació, també des d'observatoris europeus.
L'atmosfera, la gran incògnita per a l'habitabilitat
Si hi ha un element que pot inclinar la balança entre un món perpètuament congelat i un planeta temperat és, sens dubte, el seu atmosfera. En el cas d'HD 137010 b, els models climàtics apunten a un escenari molt dependent de la concentració de diòxid de carboni i d'altres gasos amb efecte d'hivernacle.
L'equip liderat per Alexander Venner planteja que, sota una atmosfera més densa i rica en CO₂ que la terrestre, el planeta podria convertir-se en un món amb temperatures aptes per a la presència d'aigua líquida, i fins i tot esdevenir un entorn relativament temperat. En aquest cas, parlaríem d'un candidat molt interessant per acollir algun tipus d'habitabilitat potencial, encara que fos molt diferent de la terrestre.
Al costat oposat, si HD 137010 b tingués una atmosfera prima o poc eficient atrapant calor, el resultat seria una autèntica “superbola de neu”. Sota aquest escenari, gran part de la superfície quedaria coberta per gel, amb un clima extrem dominat per temperatures properes als -68 °C i amb l'aigua líquida relegada, en el millor dels casos, a capes profundes sota el gel.
De moment, els astrònoms no han pogut mesurar directament l'atmosfera d'aquest candidat, ni confirmar-ne la composició. A diferència d'exoplanetes més grans i calentes, on l'atmosfera es pot estudiar amb més facilitat, en mons compactes i freds com aquest, la tasca és molt més complexa i requereix instruments molt sensibles.
En aquest context, HD 137010 b ha esdevingut un objectiu d'alt interès per a la futura caracterització atmosfèrica, tant amb telescopis espacials com amb grans instal·lacions terrestres a Europa i altres continents. Comprendre si disposa d'una atmosfera densa, quins gasos la componen i com reté la calor serà clau per determinar si aquest “bessó fred” de la Terra podria arribar a ser, en algun sentit, habitable.
Confirmació pendent i propers passos de NASA i ESA
Tot i l'expectació generada, els experts insisteixen que, per ara, HD 137010 b segueix sent un candidat a exoplaneta. La troballa es basa en un únic trànsit detectat als arxius de Kepler, i l'estàndard científic habitual exigeix observar almenys tres trànsits periòdics per considerar confirmada l'existència d'un nou món.
El problema pràctic és que, amb un període orbital al voltant de 355 dies, aquests trànsits es produeixen amb molt poca freqüència. Detectar de nou el lleu descens a la brillantor de l'estrella quan el planeta passa per davant requerirà molta paciència i campanyes d'observació perllongades, cosa que tant la NASA com l'Agència Espacial Europea ja tenen al cap.
Entre les eines previstes per a aquesta tasca destaquen el satèl·lit TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA i el telescopi europeu Cheops (Characterising Exoplanet Satellite) de la ESA. Tots dos instruments estan dissenyats, entre altres coses, per estudiar trànsits planetaris amb gran precisió i podrien aportar les dades necessàries per confirmar l'existència HD 137010 by refinar els seus paràmetres orbitals.
Si s'aconsegueix tornar a observar el trànsit, serà possible ajustar amb més exactitud la seva mida, període orbital i distància a l'estrella, i obrir la porta a futures investigacions sobre la seva atmosfera mitjançant altres tècniques, com la espectroscopia. Per a la comunitat astronòmica europea i espanyola, aquest tipus d'objectius propers i potencialment habitables han esdevingut una prioritat dins l'exploració d'exoplanetes.
Mentrestant, la possibilitat de viatjar físicament fins a aquest exoplaneta continua completament fora d'abast. Fins i tot desplaçant-nos a les velocitats espacials actuals, el trajecte fins a un sistema situat a 146 anys llum requeriria desenes de milers d'anys. Ara com ara, l'única opció realista serà seguir observant-ho a distància, afinant a poc a poc les dades obtingudes de la seva estrella i del tènue rastre del seu trànsit.
En conjunt, HD 137010 b es perfila com un dels exoplanetes més interessants semblants a la Terra descoberts fins ara: un món rocós gairebé de la nostra mida, que completa un any molt similar al terrestre al voltant d'una estrella tipus Sol, però exposat a un clima extrem que podria convertir-lo en una autèntica “Terra gelada”. Tot i que encara està pendent de confirmació i la seva atmosfera continua sent una incògnita, aquest candidat resumeix bona part dels reptes actuals en la recerca de planetes potencialment habitables i mostra com, fins i tot revisant dades de missions ja finalitzades, segueixen apareixent pistes de mons que, sense ser una còpia exacta de la Terra, ens ajuden a entendre millor què fa realment.
