domingo, 24 de mayo de 2015

Investigando la terraformación natural de exoplanetas

Crédito: NASA/Rodrigo Luger
 Los científicos descubren cada vez más tipos diferentes de exoplanetas, entre los que se encuentran las súper-Tierras y los mini-Neptunos. Ahora, nos podemos realizar una pregunta. ¿cómo de espesa puede ser la atmósfera de un exoplaneta para poder permitir la vida en ese mundo?

 Generalmente, se considera que los núcleos de los planetas rocosos pueden poseer aproximadamente el mismo tamaño. Sin embargo, el grosor de sus atmósferas puede variar significativamente. Los mini-Neptunos se parecen a los gigantes de gas, con atmósferas muy densas que crearían demasiada presión en la superficie. En cambio, las súper-Tierras podrían tener unas atmósferas mucho más delgadas.

Un estudio reciente analiza lo que le pasaría a un mini-Neptuno si migrara y se acercara a una estrella de baja masa. Estas estrellas, de clase M, son enanas rojas cuya producción de energía puede variar drásticamente mediante la emisión de rayos X y ultravioleta, capaces de golpear a un hipotético planeta con una radiación de 100 a 10.000 veces superior de la que recibe la Tierra.

Para la posible habitabilidad del hipotético exoplaneta, esta radiación es todo un desafío. Debido a que las enanas rojas son estrellas pequeñas, la zona de habitabilidad de las mismas está muy cerca de ellas. Pero al mismo tiempo, al estar tan próximas al astro, la propia radiación puede provocar la eliminación de la atmósfera del planeta.

Pero, ¿qué pasaría si un mini-Neptuno migrara a las proximidades de una enana roja? Una nueva investigación dirigida por Rodrigo Luger, de la Universidad de Washington, analiza un pequeño conjunto de situaciones en las que un planeta podría mantener la suficiente atmósfera como para pasar a considerarse una súper-Tierra, un planeta un poco más grande que la Tierra, pero todavía capaz de mantener una atmósfera adecuada para la vida.

"Este proceso podría desencadenar en la evolución de la vida tal y como la conocemos", comentó Luger.

Problemas atmosféricos.

El equipo de Luger elaboró diferentes modelos en los que variaron la excentricidad de las órbitas planetarias, sus masas y sus diámetro para analizar la evolución de sus atmósferas planetarias. Los investigadores descubrieron que un mini-Neptuno tendría que poseer no más de dos o tres veces el tamaño de la Tierra para poder llegar a convertirse en un mundo potencialmente habitable. Si el planeta es mucho más grande, su fuerza de gravedad atraería la mayor parte de su atmósfera permitiendo que ésta actúe como escudo contra la radiación de la estrella, pero al mismo tiempo, la presión superficial sería demasiado alta como para poder mantener la vida.

Impresión artística de CoRoT-7b. Credit: ESO/L. Calçada
Pero incluso aunque el mini-Neptuno llegue a convertirse en una súper-Tierra, hay que tener en cuenta la composición atmosférica. En los planetas gigantes es común encontrar atmósferas ricas en helio e hidrógeno, lo que no es compatible con la vida tal y como la conocemos.

Algunos científicos creen que la composición de la atmósfera terrestre, rica en nitrógeno y oxígeno, se debe sobre todo a la actividad volcánica. Sin embargo, cerca de una enana roja, la atmósfera secundaria (la atmósfera que permanece tras la formación planetaria) podría ser arrancada del planeta con la misma rapidez que la primera.

Pero este no es el único problema con el que nos enfrentamos. Si el mini-Neptuno está formado por una gran cantidad de hielo, al aproximarse a la estrella, como aumenta su temperatura, se derretiría dicho hielo dando lugar a la formación de un mundo de agua. Es decir, un planeta sin los continentes necesarios para generar un ciclo de carbono básicos para la vida tal y como la conocemos. Además, la presión que generaría todo este agua podría dar lugar a la formación de hielo a alta presión en el fondo oceánico, lo que evitaría que los minerales se filtren desde el interior del planeta hasta el exterior, lo que también podría ser clave para la vida.

"El mensaje principal es que estos mundos serían muy diferentes de la Tierra", dijo Luger.

Observando desafíos.

La tecnología actual no nos permite detectar estos mundos si están demasiado lejos de su estrella, ya que no eclipsarían su disco de una forma perceptible del ruido del instrumento. Sin embargo, si están muy cerca del astro, podemos observarlos gracias a los efectos gravitatorios mutuos, pero estarían muy calientes como para sustentar la vida.

Esto es lo que le sucede a CoRoT-7b, un mundo que es un 70 por ciento más grande que la Tierra y que orbita infernalmente cerca de su estrella madre. Descubierto en 2010, los datos mostraban que este mundo había perdido gran parte de su atmósfera al acercarse a su estrella, estando su superficie extremadamente caliente.

Pero la tecnología sigue dando grandes pasos para continuar estas investigaciones. En 2017 se pondrá en marcha la misión TESS de la NASA, que poseerá la capacidad de observar planetas orbitando en torno a estrellas enanas.

"Es probable que se puedan detectar planetas en las zonas habitables de sus estrellas enanas de clase M", comentó Luger.



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