Cuando los astrónomos descubren un nuevo exoplaneta, una de las primeras consideraciones es si el planeta está en la zona habitable o fuera de ella. Esa etiqueta depende en gran medida de si la temperatura del planeta permite o no el agua líquida. Pero, por supuesto, no es tan simple. Un nuevo estudio sugiere que los mundos helados y congelados con océanos completamente congelados podrían tener áreas habitables que permanezcan habitables.
El nuevo estudio fue publicado en el Journal of Geophysical Research: Planetas de la AGU. Se centra en cómo el CO2 circula por un planeta y cómo afecta la temperatura del planeta. El título es "Bolas de nieve habitables: condiciones templadas de la tierra, agua líquida e implicaciones para el CO2 Meteorización."
Un planeta bola de nieve es un planeta similar a la Tierra, pero con los océanos congelados hasta el ecuador. Está separado de una era de hielo, cuando los glaciares crecen y las capas de hielo polar se expanden, llegando a tener varios kilómetros de espesor. En una era de hielo, los océanos ecuatoriales permanecen libres de hielo.
Pero un planeta bola de nieve está más congelado que eso. En un planeta de bola de nieve, todos los océanos están cubiertos de hielo, incluidos los océanos ecuatoriales. Los científicos han considerado que estos planetas son habitables, porque no hay agua líquida en la superficie.
La Tierra ha experimentado al menos una y tal vez hasta tres fases de bola de nieve en su historia. La vida soportó estas fases porque las únicas formas de vida eran los microorganismos marinos. Entonces, la pregunta es, cuando miramos un exoplaneta de bolas de nieve en la zona habitable de su estrella, ¿es posible que la vida sobreviva allí, después de todo?
Esta nueva investigación dice que sí, o al menos, tal vez.
El autor principal de este nuevo estudio es Adiv Paradise, astrónomo y físico de la Universidad de Toronto, Canadá. Paradise resume la situación sucintamente: "Tienes estos planetas que tradicionalmente podrías considerar no habitables y este <nuevo estudio> sugiere que tal vez puedan ser".
"Sabemos que la Tierra fue habitable a través de sus propios episodios de bolas de nieve, porque la vida surgió antes de nuestros episodios de bolas de nieve y la vida permaneció mucho más allá", dijo Paradise en un comunicado de prensa. “Pero toda nuestra vida estuvo en nuestros océanos en ese momento. No hay nada sobre la tierra ".
Paradise y el resto del equipo querían investigar la idea de que incluso en un planeta de bola de nieve, algunas áreas terrestres podrían mantenerse vivas. Utilizaron modelos informáticos para simular diferentes variables climáticas en mundos teóricos de bolas de nieve. Ajustaron la configuración de los continentes, la cantidad de luz solar y otras características de sus mundos teóricos de bolas de nieve. También se centraron en el CO2.
El CO2 es un gas de efecto invernadero, por supuesto. Permite que la atmósfera de un planeta atrape el calor y puede ayudar a mantener un planeta templado. No es suficiente, y un planeta puede congelarse sólidamente. Demasiado, y las temperaturas pueden elevarse más allá de un rango que la vida puede sobrevivir.
El CO2 sigue un ciclo conocido en la vida de un planeta. La cantidad que persiste en la atmósfera depende de la lluvia y la erosión. El agua en la lluvia absorbe CO2 y lo convierte en ácido carbónico. Una vez que está en la superficie de un planeta, el ácido carbónico reacciona con las rocas. Esas reacciones descomponen el ácido carbónico y se une con minerales. Finalmente, el carbono llega al océano y se almacena en el fondo del océano.
Pero una vez que la superficie de un planeta bola de nieve se congela, nada de eso puede suceder. La eliminación de CO2 de la atmósfera se detiene en seco. No llueve ni hay tierra expuesta.
Pero en sus simulaciones, algunos de sus planetas de bolas de nieve modeladas seguían perdiendo CO2 atmosférico incluso después de congelarse. Eso implica dos cosas: debe haber algo de tierra sin hielo, y debe haber algo de lluvia.
En algunas de las simulaciones, algunos de los planetas de bolas de nieve eran más cálidos que otros. Entre ellos, algunos de ellos tenían áreas de tierra que se mantuvieron lo suficientemente cálidas como para que continuara el ciclo del carbono: hubo lluvias y rocas expuestas. Estas áreas no congeladas estaban en el centro de los continentes, lejos de los océanos congelados. Algunas temperaturas en esas áreas alcanzaron hasta 10 Celsius (50 F.) Dado que los científicos piensan que la vida puede continuar reproduciéndose en temperaturas tan bajas como -20 C (-4 F.), estos hallazgos allanan el camino para que la vida siga sobrevivir en planetas de bolas de nieve, tal como lo hizo durante las fases de bola de nieve de la Tierra (s.)
Pero el estudio también encontró algo más. Bajo las condiciones correctas (o no las condiciones correctas, si desea ver más vida allá afuera), un planeta puede quedar atrapado en una fase de bola de nieve y nunca salir de él. Eso también depende del ciclo del carbono.
Los científicos solían pensar que para los planetas volcánicamente activos, habría una liberación gradual de CO2 secuestrada en las rocas, y que con el tiempo calentaría la atmósfera, ya que no puede ser eliminada por la lluvia. Pero si el estudio es correcto, entonces una pequeña cantidad de tierra expuesta, y la lluvia que cae sobre ella, podría equilibrar el CO2 liberado y mantener el planeta en un estado perpetuo cercano a la bola de nieve. Solo una pequeña cantidad de tierra estaría libre de hielo. En ese escenario, la vida podría ser poco probable.
En general, los resultados de este estudio muestran cuán complejos son los planetas. Cada uno se encuentra en una situación única, y la etiqueta preliminar de habitable o no habitable es solo un punto de partida. Hay una gran cantidad de variables que dan forma a cada exoplaneta que descubrimos.
Es seguro decir que podemos descartar una gran cantidad de planetas en términos de habitabilidad. Los Júpiter calientes, por ejemplo, son abrasadores planetas de gas caliente, y nunca pueden soportar ningún tipo de forma de vida que podamos imaginar.
Pero para los planetas en la zona habitable, o en los límites, no estamos en condiciones de descartarlos, incluso si parece poco probable que sustenten la vida.
Se necesita más ciencia.
Fuentes:
- Comunicado de prensa: estudio sugiere que planetas terrestres congelados podrían soportar vida
- Documento de investigación: Bolas de nieve habitables: condiciones templadas de la tierra, agua líquida e implicaciones para el CO2 Meteorización
- Wikipedia: Snowball Earth
- Wikipedia: Periodo Criogénico
