Los subneptunos, planetas con un radio entre 1,7 y 3,5 veces el de la Tierra, son una de las poblaciones de exoplanetas más frecuentes. Sin embargo, su naturaleza interna sigue siendo un enigma: algunos podrían ser «gas-dwarfs» con núcleos rocosos y atmósferas de hidrógeno y helio, mientras que otros podrían ser mundos acuáticos formados más allá de la línea de nieve y desplazados posteriormente. Distinguir entre ambos escenarios es un desafío, ya que composiciones muy diferentes pueden resultar en masas y radios similares.
El proyecto THIRSTEE, iniciado en el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), busca abordar esta cuestión. La investigación se basa en la premisa de que, frente a los análisis individuales que arrojan resultados contradictorios, el uso de datos de alta calidad sobre atmósferas y densidades permitirá crear un mapa demográfico de subneptunos. Este mapa se comparará con modelos de formación y evolución planetaria para determinar si la teoría de los mundos acuáticos, plausible para estrellas enanas rojas, también se aplica a subneptunos alrededor de estrellas de tipo solar.
El proyecto se estructura en tres grupos de trabajo. El primero se enfoca en el estudio y caracterización de la atmósfera de subneptunos utilizando datos del telescopio espacial James Webb. El segundo grupo se dedica a medir las densidades de estos planetas mediante el método de la velocidad radial, empleando instrumentos como ESPRESSO y MAROON X, y se espera triplicar la muestra de mediciones de masa existente. El tercer grupo, que se pondrá en marcha más adelante, desarrollará el marco matemático y estadístico para analizar conjuntamente datos de tránsito, velocidad radial y atmósfera, corrigiendo los sesgos inherentes a cada técnica.
Los primeros resultados obtenidos con el James Webb son prometedores, con dos artículos en preparación sobre la caracterización atmosférica de subneptunos alrededor de estrellas jóvenes similares al Sol. La alta precisión en la medición de la composición química y la baja actividad magnética de las estrellas elegidas facilitan estos estudios. Asimismo, se ha obtenido un programa de observación significativo en el ESO para medir con precisión la masa de estos planetas, lo que podría confirmar la existencia de mundos acuáticos más pequeños.
El proyecto también prevé un gran programa en el JWST con colaboración internacional para estudiar la atmósfera de subneptunos en sistemas en cadena de resonancia. Aunque la búsqueda de biomarcadores en planetas terrestres aún está a décadas de distancia, la investigación en subneptunos se encuentra en un momento crucial. Las herramientas actuales y futuras, como PLATO y Earth 2.0, permitirán obtener datos amplios para inferir indirectamente la posible presencia de vida.
En definitiva, el proyecto THIRSTEE aspira a responder preguntas fundamentales sobre la proporción de subneptunos que son mundos acuáticos y su prevalencia en la galaxia. Si se logran estos objetivos, el proyecto será un eslabón clave en la carrera de la astrofísica del siglo XXI, abriendo paso a la astrobiología y la búsqueda de vida más allá de nuestro sistema solar.
