Los hallazgos sugieren que el agua podría no ser una rara coincidencia cósmica, sino más bien una consecuencia inevitable de la formación planetaria, lo que la hace mucho más común en la galaxia de lo que los científicos creían anteriormente. El agua es vida, al menos tal como la conocemos. Toda la vida en la Tierra utiliza agua líquida, y los investigadores que estudian los orígenes de la vida creen que la compleja química de la vida probablemente se originó en una piscina cálida en la superficie de la Tierra o cerca de una fuente hidrotermal en las profundidades del océano. Por lo tanto, los científicos planetarios están particularmente interesados en lugares extraterrestres donde exista agua líquida. Según los datos existentes sobre exoplanetas, las supertierras y los subneptunos se consideran las clases de planetas más comunes en nuestra galaxia, y es probable que algunos de ellos sean mundos acuáticos. Sin embargo, estos planetas son grandes, y las interacciones entre el agua de sus océanos y las rocas de su interior determinarán cuán habitables podrían ser.
Hasta el 95% del agua del exoplaneta podría estar atrapada permanentemente en las profundidades de su núcleo de hierro, lo que cambiaría nuestra comprensión de los mundos acuáticos y potencialmente los haría aún más habitables de lo que pensábamos.
«Hay mucha más agua en los planetas de lo que se creía», declaró Caroline Dorn, profesora de ciencia de exoplanetas en la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH Zúrich). Los hallazgos del estudio se publicaron el 20 de agosto de 2024 en la revista Nature Astronomy.
Cuando los planetas se forman por la acumulación de escombros y las colisiones con otros protoplanetas, se calientan tanto que toda su superficie queda cubierta por un océano de roca fundida. Este magma se enfría con el tiempo, formando un manto rico en silicatos y una corteza sólida que cubre un núcleo profundo de hierro fundido, que se forma con el tiempo a medida que los materiales más pesados se hunden hacia el centro del planeta.
El agua es uno de los materiales que componen los planetas, y en las primeras etapas de su desarrollo, el agua está presente y disuelta en un océano de magma. Estudios previos han demostrado que planetas jóvenes similares en tamaño y masa a la Tierra —y, por lo tanto, con una presión y temperatura internas relativamente moderadas— son capaces de atraer agua disuelta en el magma hacia sus núcleos. De hecho, un estudio reveló que la Tierra contiene al menos diez veces más agua en su interior que en su superficie, en forma de nuestros océanos habituales.
Una parte significativa del hierro se encuentra inicialmente en la sopa de magma caliente en forma de gotitas. El agua del magma puede combinarse con estas gotitas de hierro a medida que descienden hacia el núcleo. Las gotitas de hierro actúan como una balsa, arrastradas hacia abajo por el agua.
Esto es positivo para planetas del tamaño de la Tierra, pero muchos de los exoplanetas rocosos descubiertos por los astrónomos son mucho más grandes que la Tierra. Estas llamadas supertierras pueden tener masas hasta diez veces mayores que la de nuestro planeta, pero aún no está claro si estos mundos, con sus condiciones interiores más extremas, pueden extraer agua de un océano de magma, como ocurrió en la Tierra.
Los planetas rocosos que alguna vez albergaron, o quizás aún albergan, océanos de magma en sus superficies son capaces de atraer grandes cantidades de agua hacia sus núcleos. ESO/L. Calçada
Utilizando simulaciones por computadora para entender cómo interactúa el agua con la superficie de magma fundido de un planeta joven, caliente y rocoso, Dorn, junto con los investigadores Haiyang Luo y Jie Deng de la Universidad de Princeton, respondió esa pregunta y descubrió que incluso en las súper-Tierras, la mayor parte del agua podría terminar en su interior.
Cuanto más grande y más masivo es el planeta, más agua tiende a ser arrastrada por las gotitas de hierro e integrada en el núcleo. En ciertas condiciones, el hierro puede absorber hasta 70 veces más agua que los silicatos. Sin embargo, debido a la enorme presión en el núcleo, el agua ya no se presenta en forma de moléculas de H₂O, sino como hidrógeno y oxígeno.
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Esta agua es tan profunda que está permanentemente atrapada en el núcleo del planeta y es imposible de alcanzar, lo que la hace inservible para la vida en la superficie o cerca de ella. Sin embargo, podría contribuir a la habitabilidad de otras maneras.
Midiendo la masa y el radio de los exoplanetas (mediante mediciones de velocidad radial Doppler y tránsitos, respectivamente), podemos calcular su densidad (dividiendo la masa del planeta entre su volumen, que se calcula a partir de su radio). La densidad de algunos exoplanetas sugiere que una fracción significativa, quizás hasta una cuarta parte de su masa, está compuesta de agua.
Anteriormente se asumía que esta agua existía en la superficie como un océano de decenas de kilómetros de profundidad, pero si la nueva investigación es correcta, la mayor parte del agua se encuentra en realidad dentro del planeta. Si bien el agua es esencial para la vida, un planeta con solo agua en su superficie (y sin tierra firme) podría ser inhabitable. Por ejemplo, los nutrientes esenciales para la vida son arrastrados desde la tierra hacia el mar, y este mismo proceso de escorrentía es una parte vital del ciclo del carbono, que mantiene el clima del planeta durante largos períodos de tiempo.
Dorn cree que los supuestos mundos «Gytzean» —llamados así por la combinación de las palabras «hidrógeno» y «océano»— merecen más estudios para comprobar la teoría de que el agua penetra en el interior del planeta. Los planetas Gytzean tienen atmósferas ricas en hidrógeno, pero anteriormente se creía que también albergaban océanos profundos a temperaturas habitables.
Cuando el manto de un planeta se enfría, antes de que se formen los océanos, parte del agua disuelta en sus rocas puede desgasificarse y ascender a la superficie, donde puede liberarse a la atmósfera. Por lo tanto, si detectamos agua en la atmósfera del planeta, es probable que exista mucha más en sus profundidades.
En particular, el exoplaneta TOI-270d, que orbita una estrella enana roja a 73 años luz de la Tierra y tiene una masa 4,78 veces mayor que la de nuestro planeta, es de interés para Dorne, quien formó parte de un equipo que estudió su atmósfera con el telescopio espacial James Webb y encontró metano, dióxido de carbono y vapor de agua.
«Allí se recogieron pruebas de la existencia real de tales interacciones de agua entre el océano de magma en sus profundidades y la atmósfera», dijo Dorn.
La capacidad del agua de filtrarse profundamente en un planeta, en lugar de acumularse en su superficie a grandes profundidades, significa que existe un potencial aún mayor de que existan más planetas habitables con océanos menos profundos en la galaxia.
Según un estudio de 2025, el agua no sólo llega a los planetas a través de cometas y asteroides, sino que también puede formarse durante la formación de mundos.
Durante décadas, los científicos han debatido el origen del agua en la Tierra. Una teoría de larga data sugiere que fue traída por cuerpos helados del sistema solar exterior tras la formación de la Tierra, mientras que otra postula que las materias primas que conforman nuestro planeta ya contenían los componentes necesarios para la formación del agua. Sin embargo, hasta ahora, esta segunda hipótesis nunca se ha probado en un laboratorio real.
En una serie de experimentos de alta presión y alta temperatura diseñados para simular los ardientes inicios de un planeta joven, los científicos recrearon las condiciones extremas bajo las cuales la roca fundida y el hidrógeno interactúan en estos mundos. Estos estudios demostraron que el agua líquida puede formarse de forma natural durante las primeras etapas de la formación planetaria.
Los nuevos hallazgos, publicados el 30 de octubre de 2025 en la revista Nature, ofrecen una nueva perspectiva sobre una de las preguntas más antiguas de la ciencia planetaria y amplían nuestra comprensión de dónde podría existir agua capaz de sustentar la vida en el espacio.
«Este trabajo demuestra que grandes volúmenes de agua se forman como consecuencia natural de la formación de planetas», declaró Anat Shahar, científica del Instituto Carnegie para la Ciencia en Washington y codirectora del estudio. «Esto representa un avance importante en nuestra comprensión de la búsqueda de mundos distantes capaces de albergar vida».
Impresión artística de un disco protoplanetario alrededor de una estrella recién nacida. Universidad de Copenhague/Lars Buchhave
De los más de 6.000 exoplanetas descubiertos hasta ahora en nuestra galaxia, la Vía Láctea, los más comunes son mundos más grandes que la Tierra pero más pequeños que Neptuno, conocidos como subneptunos. Aunque estos planetas no existen en nuestro Sistema Solar, los científicos plantean la hipótesis de que estos mundos tienen interiores rocosos rodeados de atmósferas densas y ricas en hidrógeno. Como señala el estudio, esta combinación los hace ideales para estudiar cómo pudo haberse formado el agua durante las primeras etapas de la evolución planetaria.
Para estudiar este proceso, Shahar y su equipo construyeron una versión en miniatura de un subneptuno en el laboratorio. Utilizando un dispositivo llamado yunque de diamante, comprimieron muestras de roca fundida rica en hierro entre las puntas de dos diamantes a una presión casi 600.000 veces superior a la presión atmosférica terrestre, calentándolas a más de 4.000 grados Celsius (7.200 grados Fahrenheit), temperaturas comparables a las observadas en las profundidades del planeta fundido, según el comunicado.
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Los científicos argumentan que este modelo simuló una etapa crucial en la formación planetaria, cuando los mundos recién formados que orbitan estrellas jóvenes se ven envueltos en una densa capa de gas hidrógeno. Este hidrógeno actúa como una «manta térmica», atrapando el calor y manteniendo los océanos de magma en estado fundido durante millones, o incluso miles de millones, de años, durante los cuales el gas y la roca fundida pueden interactuar.
En estas condiciones infernales, los investigadores descubrieron que el hidrógeno se disuelve fácilmente en la roca fundida, donde reacciona con óxidos de hierro para formar cantidades significativas de agua. Estos resultados sugieren que el agua puede formarse como subproducto natural de las reacciones químicas entre rocas y gases, sin necesidad de ser aportada por cometas, asteroides u otras fuentes externas.
Los hallazgos sugieren que el agua puede no ser una rara coincidencia cósmica, sino más bien una consecuencia inevitable de la formación de planetas, lo que la hace mucho más común en la galaxia de lo que los científicos pensaban anteriormente.
Aunque existen océanos líquidos en la superficie terrestre, el agua representa solo el 0,2 % de la masa del planeta. Mientras tanto, algunos planetas y lunas pueden tener hasta un 50 % de agua, lo que significa que sus océanos pueden alcanzar cientos o incluso miles de kilómetros de profundidad.
Los científicos aprendieron por primera vez que la luna Europa de Júpiter probablemente albergaba un océano líquido debajo de su capa helada durante la misión Galileo de la NASA, lanzada en 1989. Durante casi ocho años, la nave espacial Galileo orbitó Júpiter, donde observó interacciones entre Europa y el campo magnético de Júpiter que indicaban la presencia de agua dentro de la luna.
La misión Europa Clipper ha despegado hacia Europa para determinar su habitabilidad. Esta es la primera vez que una sonda espacial visita un mundo acuático. Los investigadores están particularmente interesados en la mezcla de agua y roca en las profundidades de Europa, donde los nutrientes y compuestos químicos podrían sustentar la vida microbiana, similar a las fuentes hidrotermales que sustentan la vida en la Tierra.
La luna Europa de Júpiter, fotografiada por el instrumento JunoCam de la sonda Juno de la NASA durante un sobrevuelo cercano de la misión el 29 de septiembre de 2022. NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS. Björn Jönsson (CC BY 3.0)
Europa es un fascinante mundo acuático, que probablemente alberga un océano líquido bajo su superficie. Tobias Rötzsch/Future
Calisto, la segunda luna más grande de Júpiter, también podría albergar un océano líquido subterráneo. Calisto tiene la superficie más craterizada del sistema solar, lo que sugiere que carece de procesos geológicos o meteorización. Sin embargo, a unos 250 kilómetros bajo la superficie, un océano salado podría interactuar con una capa de roca, lo que podría crear condiciones habitables en las profundidades de la luna. También se ha detectado oxígeno en la exosfera de Calisto, la región más superficial de su tenue atmósfera.
Calisto vista por la sonda espacial Galileo de la NASA. NASA/JPL/DLR
En 2015, científicos que utilizaron el Telescopio Espacial Hubble descubrieron que la luna más grande de Júpiter, Ganimedes, probablemente también alberga un océano interno de agua líquida. Ganimedes posee su propio campo magnético, que genera auroras en sus polos magnéticos. Las observaciones de las auroras de Ganimedes revelaron que este océano interno de agua líquida probablemente amortigua las fluctuaciones del campo magnético de Ganimedes al interactuar con el campo magnético de Júpiter.
Se cree que el océano de Ganimedes tiene un espesor de 100 km (60 millas), casi 10 veces el espesor del océano terrestre. Ganimedes y las demás lunas galileanas probablemente se formaron a partir de materiales similares a los que rodeaban a Júpiter durante las primeras etapas de la formación del sistema solar, lo que explica por qué cada una de estas lunas probablemente contiene cantidades relativamente grandes de agua.
Esta imagen fue tomada por la nave espacial Juno de la NASA durante su sobrevuelo de Ganímedes el 7 de junio de 2021. NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
Encélado, una pequeña luna helada de Saturno, es uno de los lugares más interesantes del Sistema Solar donde los científicos planetarios han descubierto agua. Esto se debe a que los géiseres helados de la superficie de Encélado expulsan agua y hielo al espacio, lo que permite a los investigadores tomar muestras directamente de materiales del interior de la luna.
Esta agua y hielo son expulsados del océano interior, y en 2005, la sonda Cassini detectó la expulsión de estos materiales de la superficie lunar a velocidades aproximadas de 1300 km/h (800 millas por hora). También se cree que las fuentes hidrotermales cálidas proporcionan al océano lunar minerales y nutrientes cruciales para la vida.
Mapa infrarrojo global de Encélado. NASA/JPL-Caltech/Universidad de Arizona/LPG/CNRS/Universidad de Nantes/Instituto de Estudios Espaciales
Titán, la luna más grande de Saturno, es única en el sistema solar. Su superficie está cubierta de lagos, ríos, mares, nubes y lluvia compuesta por hidrocarburos como metano y etano. Bajo la corteza helada de Titán, se cree que un océano interno de agua líquida alberga vida. Su superficie también podría albergar formas de vida completamente diferentes a las que se encuentran en la Tierra, ya que podrían utilizar diferentes vías químicas para generar energía.
Aunque la composición química de Titán es muy diferente a la de la Tierra, esta gran luna tiene características propicias para la habitabilidad, como una atmósfera espesa y procesos geológicos y meteorológicos dinámicos.
Titán visto por la sonda Cassini. NASA/JPL-Caltech/Universidad de Nantes/Universidad de Arizona
En 2022, utilizando datos del Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito de la NASA, un equipo internacional de investigadores descubrió el exoplaneta TOI-1452 b. Este planeta es aproximadamente 1,6 veces más grande que la Tierra y está clasificado como una supertierra. Es cinco veces más masivo que la Tierra, y su densidad podría indicar que una parte significativa del planeta —posiblemente el 30%— está compuesta de agua.
TOI-1452 b, ubicado aproximadamente a 100 años luz de la Tierra, es un candidato ideal para futuras observaciones con el Telescopio Espacial James Webb (JWST).
Impresión artística de la estrella TOI-1452b orbitando una de las enanas rojas de un sistema binario. Benoit Goujon, Universidad de Montreal
En julio de 2024, investigadores del telescopio JWST observaron la atmósfera del exoplaneta LHS-1140 b, que podría albergar un océano líquido en su superficie. El planeta orbita una estrella enana roja cinco veces más pequeña que el Sol y se encuentra a 48 años luz de la Tierra.
Datos adicionales del telescopio JWST indican que el planeta podría estar compuesto de un 10-20 % de agua líquida. LHS-1140 b orbita la estrella con el mismo lado siempre orientado hacia ella. Además, los modelos actuales sugieren que el planeta podría ser una gigantesca bola de nieve, lo que implica la presencia de un océano centrado en el lado que siempre está orientado hacia la estrella.
Impresión artística de la supertierra LHS-1140 b. ESO/spaceengine.org
Dos posibles mundos acuíferos, Kepler-138 c y Kepler-138 d, orbitan una estrella enana roja a 218 años luz de nuestro Sistema Solar. En 2022, investigadores descubrieron que las densidades aparentes de estos planetas indican que podrían estar compuestos por un alto porcentaje de agua.
Los investigadores creen que hasta la mitad de los materiales que componen estos planetas deben ser más ligeros que la roca, pero más pesados que el hidrógeno o el helio. El componente más común en el universo que cumple estos criterios es el agua.
Impresión artística del sistema planetario Kepler-138. En esta imagen, la supertierra Kepler-138d aparece en primer plano. Kepler-138c está a la izquierda, y la silueta de Kepler-138b se ve al fondo, pasando frente a su estrella central. NASA, ESA, Leah Hustak (STScI)
En 2014, los astrónomos descubrieron vapor de agua en un planeta del tamaño de Neptuno, ubicado a 124 años luz de la Tierra. El exoplaneta, designado HAT-P-11 b, orbita cerca de su estrella y completa una órbita en tan solo cinco días. Es un planeta abrasador con temperaturas superficiales que superan los 530 grados Celsius (1000 grados Fahrenheit) y se cree que tiene un núcleo rocoso y una atmósfera gaseosa de vapor de agua, rica en hidrógeno.
Los investigadores detectaron agua en la atmósfera de HAT-P-11 b mediante una técnica llamada espectroscopia de transmisión. Cuando un exoplaneta pasa cerca de su estrella (desde nuestra perspectiva), la luz de esta atraviesa su atmósfera. Diversas partículas atmosféricas absorben parte de la luz estelar en longitudes de onda específicas. Al analizar las longitudes de onda absorbidas, los científicos pueden determinar la composición química de la atmósfera.
Impresión artística de HAT-P-11 b pasando frente a su estrella anfitriona. NASA, ESA y R. Hurt (JPL-Caltech)
En 2019, se detectó vapor de agua en la atmósfera de K2-18 b, una supertierra situada a 110 años luz del Sistema Solar. Este exoplaneta orbita una estrella enana roja y se cree que se encuentra a la distancia ideal para la existencia de agua líquida en su superficie. Sin embargo, los científicos planetarios aún no están seguros de si este planeta es un mundo rocoso o una gigantesca bola de líquido y gas.
Se ha demostrado que K2-18 b contiene agua y podría tener condiciones templadas propicias para la vida. ESA/Hubble, M. Kornmesser
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