Descubren hielo seco por primera vez en una nebulosa planetaria
El telescopio espacial James Webb ha detectado hielo de dióxido de carbono (CO₂) en una nebulosa planetaria, concretamente en NGC 6302, conocida como la nebulosa de la Mariposa. El descubrimiento desvela que incluso en entornos estelares extremadamente energéticos pueden existir regiones frías donde sobreviven hielos moleculares y química compleja.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Imagen de la nebulosa planetaria NGC 6302, también conocida como la nebulosa de la Mariposa, donde el telescopio James Webb ha detectado hielo de dióxido de carbono (CO₂). Cortesía: NASA, ESA and the Hubble SM4 ERO Team
Los astrónomos han considerado las nebulosas planetarias como entornos violentos y hostiles, lugares donde la intensa radiación ultravioleta de una estrella moribunda destruye moléculas frágiles y desmantela cualquier química compleja. Pero el telescopio espacial James Webb acaba de revelar algo que contradice esa idea: la presencia de hielo de dióxido de carbono, el equivalente cósmico del hielo seco o nieve carbónica, en el interior de una de estas nebulosas.
El hallazgo se ha producido en la nebulosa planetaria NGC 6302, conocida popularmente como la nebulosa de la Mariposa, debido a que su forma recuerda a la de este lepidóptero, y constituye la primera detección de hielo de CO₂ en una nebulosa planetaria. El descubrimiento sugiere que incluso en algunos de los ambientes más extremos del cosmos pueden sobrevivir reservorios fríos donde se desarrollan procesos de astroquímica.
Más que una curiosidad, el resultado abre una puerta inesperada: las nebulosas planetarias podrían desempeñar un papel más importante de lo que se pensaba en la formación de moléculas orgánicas que, en última instancia, acaban enriqueciendo el medio interestelar.
Qué es una nebulosa planetaria
Para entender por qué este descubrimiento ha sorprendido a la comunidad científica, conviene recordar qué es exactamente una nebulosa planetaria. Veamos: cuando una estrella similar al Sol se acerca al final de su vida, atraviesa una fase llamada gigante roja asintótica (AGB) en la que pierde grandes cantidades de material al espacio. Ese gas y polvo forman una envoltura que se expande lentamente alrededor de la estrella.
Con el tiempo, el núcleo estelar se calienta hasta superar los 20.000 ºC y emite una intensa radiación ultravioleta. Esa radiación ioniza el material expulsado y produce el brillante capullo gaseoso que observamos y conocemos como nebulosa planetaria.
El problema es que este entorno es extremadamente agresivo desde el punto de vista químico. La radiación y los choques destruyen muchas moléculas que antes existían en las fases anteriores de la evolución estelar. En teoría, compuestos frágiles como los hielos moleculares deberían evaporarse o desintegrarse rápidamente.
Por eso, encontrar hielo molecular en una nebulosa planetaria es, en principio, algo que no debería ocurrir.
La nebulosa de la Mariposa (NGC 6302)
La nebulosa NGC 6302 se encuentra a unos 3.400 años luz de la Tierra y es uno de los objetos más espectaculares del cielo profundo. Su estructura recuerda a las alas de una mariposa: dos lóbulos gigantes de gas interestelar se extienden desde un centro oculto por una densa banda de polvo cósmico.
En ese núcleo se esconde una estrella extremadamente caliente, cuya temperatura superficial ronda los 220.000 ºC, una de las más altas conocidas entre las estrellas.
Paradójicamente, ese mismo sistema alberga un elemento que resulta crucial para el descubrimiento: un enorme toro de polvo y gas que rodea la estrella central. Este anillo —similar a un dónut— actúa como una especie de escudo cósmico que bloquea buena parte de la radiación ultravioleta.
Ese refugio sombreado ha resultado ser un lugar ideal para preservar moléculas frágiles.
La nebulosa de la Mariposa, situada a unos 3400 años luz de distancia en la constelación de Escorpio, es una de las nebulosas planetarias mejor estudiadas de nuestra galaxia. El instrumento MIRI del James Webb ha permitido identificar por primera vez con claridad la estrella central: una enana blanca extremadamente caliente con una temperatura cercana a los 220.000 °C. Cortesía: ESA/Webb, NASA & CSA
Cómo lo descubrió el telescopio James Webb
El hallazgo ha sido posible gracias al instrumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) del telescopio espacial James Webb, capaz de analizar la luz infrarroja procedente de regiones frías del universo con una sensibilidad sin precedentes.
Los investigadores, bajo la batuta de Charmi Bhatt, astrofísica del Departamento de Física y Astronomía, en la Western University (Canadá), examinaron el espectro infrarrojo del toro de polvo en NGC 6302 y detectaron señales claras de dióxido de carbono gaseoso muy frío, con temperaturas entre 20 ºC y 50 ºC.
Ese primer indicio ya era interesante: la presencia de CO₂ frío sugiere que existen zonas protegidas de la radiación donde el gas molecular puede mantenerse a temperaturas extremadamente bajas.
Pero al analizar con mayor detalle las longitudes de onda infrarrojas cercanas a los 15 micrómetros, Bhatt y sus colegas encontraron algo aún más inesperado: una firma espectral que solo puede explicarse por la presencia de CO₂ congelado.
En otras palabras, hielo seco cósmico.
Por qué puede existir nieve carbónica en un entorno tan extremo
La detección del hielo de dióxido de carbono se basa en un rasgo muy característico de su espectro infrarrojo. Cuando la luz atraviesa hielo de CO₂, deja una marca distintiva: una banda de absorción con dos picos alrededor de los 15 micrómetros.
Ese patrón, por cierto, observado también en experimentos de laboratorio de astroquímica, apareció claramente en los datos del telescopio James Webb.
👉 Según los cálculos del equipo, la cantidad de hielo de CO₂ presente en esa región corresponde a una densidad de columna de aproximadamente 10¹⁶ moléculas por centímetro cuadrado, una cifra significativa para un entorno donde, en principio, el hielo debería desaparecer.
El análisis también sugiere que el hielo podría estar en forma relativamente pura o en mezclas con otras moléculas interestelares, posiblemente sobre granos de polvo cósmico.
Un refugio inesperado
La clave del fenómeno parece estar en el propio toro de polvo de la nebulosa NGC 6302, advierten los autores del estudio en un artículo subido a arXiv. Las observaciones indican que esa región posee una extinción extremadamente alta, equivalente a más de 76 magnitudes de absorción visual. En términos simples: es una zona tan opaca que la radiación ultravioleta estelar apenas logra penetrar en ella.
Ese blindaje permite que el material en su interior permanezca frío y protegido, lo que facilita la formación o supervivencia del hielo molecular.
En condiciones similares, el hielo de dióxido de carbono se forma habitualmente en los granos de polvo de nubes moleculares y discos protoplanetarios, donde las temperaturas son suficientemente bajas.
El hecho de encontrarlo aquí sugiere que las nebulosas planetarias pueden contener microambientes químicos mucho más complejos de lo que se creía.
Una química diferente
Otro aspecto intrigante del descubrimiento es la relación entre el CO₂ gaseoso y el CO₂ congelado.
En regiones de formación estelar, la proporción entre gas y hielo suele ser bastante baja: la mayor parte del dióxido de carbono está helado. Sin embargo, en NGC 6302 la relación es mucho mayor, aproximadamente una molécula de gas por cada molécula de hielo.
Eso sugiere que el hielo no se formó de la misma manera que en las nubes donde nacen las estrellas.
👉 Los investigadores proponen que gran parte del CO₂ podría haberse producido originalmente en fase gaseosa durante las etapas anteriores de la evolución de la estrella. Más tarde, al enfriarse ciertas regiones, parte de ese gas se habría congelado sobre los granos de polvo.
En otras palabras, el hielo podría ser un subproducto tardío de la química estelar.
Mapa de la nebulosa planetaria NGC 6302 donde se ha detectado hielo de dióxido de carbono (CO₂). La imagen muestra observaciones del telescopio Hubble, mientras que el recuadro blanco indica el área estudiada con el James Webb. Las líneas de contorno señalan dónde se concentra el CO₂ en forma de gas, y el punto amarillo marca la región exacta donde los científicos analizaron el espectro que reveló la presencia de hielo. Crédito: Charmi Bhatt et al
Semillas químicas para el universo
El hallazgo también tiene implicaciones más amplias. Los hielos moleculares son extremadamente importantes en astroquímica, porque funcionan como plataformas de reacciones químicas. En las superficies heladas de los granos de polvo interestelar pueden formarse moléculas orgánicas complejas como:
✅ Ácido fórmico.
✅ Glicolaldehído.
✅ Acetaldehído.
Estamos ante tres compuestos relacionados con la química prebiótica. Cuando la radiación ultravioleta o el calentamiento posterior liberan esas moléculas al gas, estas pasan a formar parte del medio interestelar.
Así, las nebulosas planetarias podrían contribuir al inventario químico del universo, sembrando el espacio con ingredientes que más tarde se incorporarán a nuevas generaciones de estrellas y planetas.
Un nuevo campo de estudio
Hasta ahora, los modelos químicos de nebulosas planetarias apenas consideraban la existencia de hielo molecular. El descubrimiento obliga a replantear esa idea. Los investigadores creen que otras nebulosas con toros de polvo densos podrían albergar procesos similares. De ser así, el fenómeno podría ser mucho más común de lo que se pensaba.
El James Webb, con su capacidad para observar el infrarrojo profundo con gran resolución espacial, será fundamental para comprobarlo. Observaciones futuras podrían identificar otros hielos interestelares comunes en el espacio, como:
✅ Agua (H₂O).
✅ Monóxido de carbono (CO).
✅ Metanol (CH₃OH).
✅ Amoníaco (NH₃).
Detectar estas moléculas permitiría reconstruir la historia química del universo y entender mejor cómo se forman y evolucionan los sistemas estelares.
Qué implica el descubrimiento para la química del universo
La imagen tradicional de una nebulosa planetaria es la de un lugar dominado por la radiación estelar y el caos químico. Sin embargo, el descubrimiento del hielo de CO₂ en la nebulosa NGC 6302 revela que incluso en estos entornos extremos existen refugios fríos donde la química puede prosperar.
Es un recordatorio de una lección que la astronomía moderna repite una y otra vez: el universo siempre resulta más complejo de lo que imaginamos.
Incluso en la tumba ardiente de una estrella moribunda puede sobrevivir algo tan frágil —y tan inesperado— como un grano de hielo cósmico.▪️(15-marzo-2026)
PREGUNTAS&RESPUESTAS: Nebulosas Planetarias y hielo seco
🧊 ¿Qué es una nebulosa planetaria?
Una nebulosa planetaria es una nube de gas y polvo expulsada por una estrella similar al Sol al final de su vida. La radiación del núcleo caliente ioniza ese material y produce una estructura brillante visible en el espacio.
🧊 ¿Qué han descubierto los científicos en NGC 6302?
Los investigadores han detectado hielo de dióxido de carbono (CO₂) en la nebulosa planetaria NGC 6302 mediante observaciones del telescopio espacial James Webb. Es la primera detección de hielo seco, también conocido como nieve carbónica, en una nebulosa planetaria.
🧊 ¿Por qué es sorprendente encontrar hielo seco en una nebulosa planetaria?
Las nebulosas planetarias contienen radiación ultravioleta muy intensa, que normalmente destruye moléculas frágiles. El hielo solo puede sobrevivir si existe material denso que actúe como escudo, como el toro de polvo detectado en NGC 6302.
🧊 ¿Qué implica este descubrimiento para la química del universo?
El hielo molecular permite reacciones químicas en la superficie de los granos de polvo. Estas reacciones pueden producir moléculas orgánicas complejas que más tarde se incorporan al medio interestelar y a futuros sistemas planetarios.
Fuente: Charmi Bhatt et al. Detection of CO2 ice in the planetary nebula NGC 6302. arXiv (2026). DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2602.22366
