El exoplaneta más cercano descubierto fuera del sistema solar podría ser habitable con un océano de día

En agosto de 2016, los astrónomos del Observatorio Europeo Austral (ESO) confirmaron la existencia de un planeta similar a la Tierra alrededor de Proxima Centauri, la estrella más cercana a nuestro Sistema Solar. Además, confirmaron que este planeta (Proxima b) orbita dentro de la zona habitable de su estrella. Desde entonces, se han llevado a cabo múltiples estudios para determinar si Proxima b podría ser habitable.

Desafortunadamente, la mayor parte de esta investigación no ha sido muy alentadora. Por ejemplo, muchos estudios han indicado que el sol de Proxima b experimenta demasiada actividad de fulguraciones para que el planeta pueda mantener una atmósfera y agua líquida en su superficie. Sin embargo, en un nuevo estudio dirigido por la NASA, un equipo de científicos ha investigado varios escenarios climáticos que indican que Proxima b aún podría tener suficiente agua para sustentar la vida.

El estudio, titulado “Escenarios climáticos habitables para Proxima Centauri b con un océano dinámico”, apareció recientemente en la revista científica Astrobiology. El estudio fue dirigido por Anthony D. del Instituto Goddard de Estudios Espaciales (GISS) de la NASA e incluyó miembros del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA (GSFC), la Universidad de Columbia y Trinnovim LLC, una compañía de TI que brinda apoyo institucional y de misiones para el GSFC.

Para descomponerlo, los planetas como Proxima b, que orbitan estrellas de tipo M (enanas rojas), se enfrentan a muchos desafíos en lo que respecta a la habitabilidad. Por un lado, su órbita cercana a su estrella probablemente habría llevado a un efecto invernadero desbocado temprano en su historia. También estaría sujeto a radiación intensa (rayos X y flujos ultravioletas extremos) y viento solar, lo que provocaría una pérdida catastrófica de agua y de la atmósfera.

Sin embargo, hay mucho que desconocemos sobre la historia evolutiva de Proxima b, y hay escenarios en los que la habitabilidad podría ser una posibilidad.

Primero y ante todo, no sabemos si Prox b incluso tiene una atmósfera, y si la tiene, si tiene agua. Sin ellos, la vida tal como la conocemos no puede existir. Podría ser que Prox b se hubiera formado inicialmente sin atmósfera, o que se formará con una atmósfera pero en un sistema estelar que era pobre en agua. O podría haberse formado con una atmósfera modesta y mucha agua. O podría haberse formado con una atmósfera muy espesa. Simplemente no lo sabemos todavía.

Segundo, Proxima Centauri es una estrella M o enana roja. Estas estrellas son mucho más pequeñas y más frías que nuestro Sol, por lo que un planeta tiene que estar muy cerca de una estrella para recibir la suficiente luz estelar como para tener un clima habitable . El problema con eso es que las estrellas M tienden a ser muy activas, a lo largo de sus vidas.

En tercer lugar, en sus primeros años de vida, las estrellas M son muy brillantes y calientes, lo que significa que si Prox b comenzara a ser habitable, podría haberse calentado y perdido su agua desde el principio, antes de que la vida tuviera una oportunidad de afianzarse.

La actividad estelar es una gran preocupación cuando se trata de Proxima Centauri, que es variable e inestable incluso para los estándares de enanas rojas. De hecho, en los últimos años, se han detectado dos fulguraciones particularmente potentes provenientes de ese sistema. La segunda fue tan poderosa que se pudo ver a simple vista, lo que indica que cualquier planeta que orbitará Proxima Centauri tendría su atmósfera desmantelada con el tiempo.

Sin embargo, como indican en su estudio, hay muchos escenarios posibles en los que Proxima b aún podría sustentar la vida. Lo que es más, hay un rango de incertidumbre cuando se trata de las cosas que son hostiles a la vida que podrían proporcionarle a Proxima b un poco de margen de maniobra. Uno de los escenarios estudiados incluyen la posibilidad de que Proxima b se formara más lejos de su estrella y migrara gradualmente hacia el interior, lo que significaría que no estaba sujeta a condiciones tempranas.

En segundo lugar, podría haberse formado con diez veces más agua que la Tierra; por lo tanto, incluso si la fuerte radiación de Proxima Centauri eliminara el 90% de su agua, todavía tendría suficiente agua para tener un océano. También podría haberse formado con una envoltura gruesa de hidrógeno que podría haber sido eliminada, dejando atrás un “núcleo habitable” de una atmósfera.

Simplemente no se sabe… Por lo tanto, para proporcionar puntos de referencia para los futuros observadores, imaginamos que tiene una atmósfera y agua, y preguntamos, dada la estrella que orbita y la distancia de esa estrella, qué tan fácil o difícil es imaginar una atmósfera y océano que juntos podrían producir condiciones habitables en la superficie (definidas como lo suficientemente cálidas como para sostener el agua líquida pero no tan cálidas como para evaporarlo todo).

Para abordar estas posibilidades, el equipo de investigación realizó una serie de simulaciones tridimensionales utilizando diferentes softwares.

El equipo modeló una gama de diferentes tipos de atmósferas potenciales para Prox b, que incluía una atmósfera parecida a la Tierra (dominada por nitrógeno con pequeñas cantidades de CO2 para calentar el planeta) y una atmósfera más parecida a Marte (CO2 puro ) También consideraron si su atmósfera sería más delgada o más espesa que la de la Tierra, sus océanos más o menos salados (así como también más profundos o menos profundos), y si el océano cubría o no el planeta entero.

Por último, pero no menos importante, consideraron si el planeta está bloqueado por mareas a su estrella o (como Mercurio) tenía una resonancia orbital 3: 2, donde el planeta gira tres veces en su eje por cada dos órbitas que hace.

A partir de esto, encontraron que cada caso en el que podían pensar producía un planeta que tenía al menos alguna superficie de agua líquida. También descubrieron que, en el caso de un planeta bloqueado por mareas, el transporte de calor entre el lado que mira hacia el sol y el lado oscuro también podría permitir que todo el planeta fuera habitable.

Entonces, si tiene una atmósfera y tiene agua, Prox b tiene una buena posibilidad de ser habitable. También descubrimos que las corrientes oceánicas transportaban agua tibia desde el lado diurno hasta el lado nocturno, manteniendo habitables partes de la noche, a pesar de que nunca veían luz. Y si el océano es muy salado, casi todo el planeta podría estar cubierto por líquido, pero con temperaturas por debajo del punto de congelación habitual en casi todas partes.

Aunque las observaciones han demostrado que Proxima Centauri es variable y ha producido algunas erupciones significativas, todavía hay muchos escenarios en los que Proxima b aún podría ser habitable. Si este es el caso, sin embargo, dependerá de observaciones futuras…

También podría extenderse a otros planetas rocosos que orbitan estrellas de tipo M (enanas rojas), lo que es aún más alentador. Dado que estas estrellas representan más del 70% de las estrellas solo en la Vía Láctea, la probabilidad de que admitan planetas potencialmente habitables aumenta significativamente las posibilidades de encontrar vida extraterrestre.

En los próximos años, se espera que los instrumentos de la próxima generación jueguen un papel importante en la detección y caracterización de exoplanetas. Estos incluyen el Telescopio Espacial James Webb (JWST), el Telescopio Infrarrojo de Gran Angular (WFIRST) y los instrumentos terrestres como el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) y el Telescopio Gigante de Magallanes (GMT). ¡Y podemos apostar que parte de su tiempo estará dedicado a estudiar el exoplaneta más cercano a la Tierra!

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