Los cazadores de vida extraterrestre pueden tener un nicho nuevo e insospechado para explorar.
Un artículo reciente presentado por el Profesor Asociado de Astronomía de la Universidad de Columbia Kristen Menou al Astrophysical Journal sugiere que los planetas bloqueados por las mareas en órbitas cercanas a las estrellas enanas rojas de clase M pueden albergar un ciclo hidrológico muy singular. Y en algunos casos extremos, ese ciclo puede causar una curiosa dicotomía, con hielo acumulándose en el hemisferio extremo del mundo, dejando un lado seco hacia el sol. La vida que brota en tales condiciones sería un desafío, dicen los expertos, pero es, tentadoramente, concebible.
La posibilidad de vida alrededor de estrellas enanas rojas ha tentado a los investigadores antes. Las enanas de tipo M son solo 0.075 a 0.6 veces más masivas que nuestro Sol, y son mucho más comunes en el universo. La vida útil de estas estrellas miserables se puede medir en el trillones de años para el extremo inferior de la escala de masa. A modo de comparación, el Universo solo ha existido durante 13.800 millones de años. Esta es otra ventaja en el juego de darle a la vida biológica la oportunidad de comenzar. Y mientras que la zona habitable, o la región de "Ricitos de oro" donde el agua permanecería líquida, está más cerca de una estrella anfitriona para un planeta que orbita una enana roja, también es más extensa de lo que habitamos en nuestro propio sistema solar.
Pero tal escenario no está exento de inconvenientes. Las enanas rojas son estrellas turbulentas, desencadenando tormentas de radiación que volverían a los planetas cercanos estériles para la vida tal como la conocemos.
Pero el modelo que propone el profesor Menou pinta una imagen única y convincente. Mientras que el agua en el lado diurno permanente de un mundo terrestre del tamaño de una estrella en órbita alrededor de una estrella enana M se evaporaría rápidamente, sería transportada por convección atmosférica y se congelaría y acumularía en el lado nocturno permanente. Este hielo solo migraría lentamente hacia el lado abrasador durante el día y el proceso continuaría.
¿Podrían estos tipos de "mundos sin agua" ser más comunes que los nuestros?
El tipo de bloqueo de marea mencionado es el mismo que ha ocurrido entre la Tierra y su Luna. La Luna mantiene una cara eternamente girada hacia la Tierra, completando una revolución cada 29.5 días de período sinódico. También vemos este mismo fenómeno en los satélites de Júpiter y Saturno, y este comportamiento es muy común en el ámbito de los exoplanetas que orbitan de cerca a sus estrellas anfitrionas.
El estudio utilizó un modelo dinámico conocido como PlanetSimulator creado en la Universidad de Hamburgo en Alemania. Los mundos modelados por el autor sugieren que los planetas con menos de una cuarta parte del agua presente en los océanos de la Tierra y sujetos a una insolación similar a la Tierra de su estrella anfitriona eventualmente atraparían la mayor parte de su agua como hielo en el lado nocturno del planeta.
Los resultados de los datos de Kepler sugieren que los planetas en órbitas cercanas alrededor de las estrellas enanas M pueden ser relativamente comunes. El autor también señala que tal trampa de hielo en un mundo deficiente en agua que orbita una estrella enana M tendría un profundo efecto del clima, dependiendo de la cantidad de volátiles disponibles. Esto incluye la posibilidad de impactos en el proceso de erosión, meteorización y CO2 ciclismo que también son cruciales para la vida tal como la conocemos en la Tierra.
Hasta ahora, aún no se ha creado una verdadera "lista corta" de exoplanetas descubiertos que puedan cumplir con los requisitos. "Cualquier planeta en la zona habitable de una estrella enana M es un mundo potencial atrapado en agua, aunque probablemente no si sabemos que el planeta posee una atmósfera espesa". El profesor Menou dijo Universo Hoy. "Pero a medida que se descubran más de esos planetas, debería haber muchos más candidatos potenciales".
Siendo que las estrellas enanas rojas son relativamente comunes, ¿podría este escenario de trampa de hielo también generalizarse?
"En resumen, sí", dijo el profesor Menou a Revista espacial. "También depende de la frecuencia de los planetas alrededor de tales estrellas (las indicaciones sugieren que es alta) y de la cantidad total de agua en la superficie del planeta, que algunos modelos de formación sugieren que debería ser pequeña, lo que haría que este escenario sea más probable /pertinente. Podría, en principio, ser la norma más que la excepción, aunque aún está por verse ”.
Por supuesto, la vida en tales condiciones enfrentaría desafíos únicos. El lado diurno del mundo estaría sujeto a los caprichos tempestuosos de su sol anfitrión enano rojo en forma de frecuentes tormentas de radiación. El lado nocturno frío ofrecería un respiro de esto, pero sería difícil encontrar una fuente confiable de energía en el lado nocturno permanentemente cubierto de todo el mundo, tal vez depender de la quimiosíntesis en lugar de la fotosíntesis con energía solar.
En la Tierra, la vida situada cerca de “fumadores negros” o respiraderos volcánicos en el fondo del océano donde el sol nunca brilla hace exactamente eso. Tal vez también se podría imaginar la vida que encuentra un nicho en las regiones crepusculares de ese mundo, alimentándose de los detritos que circulan.
Algunas de las estrellas enanas rojas más cercanas a nuestro propio sistema solar incluyen Promixa Centauri, Barnard’s Star y Luyten’s Flare Star. La estrella de Barnard ha sido objeto de búsquedas de exoplanetas durante más de un siglo debido a su alto movimiento adecuado, que hasta ahora no ha resultado nada.
La estrella enana M más cercana con exoplanetas descubierta hasta ahora es Gliese 674, a 14.8 años luz de distancia. El recuento actual de mundos extrasolares según la Enciclopedia del Planeta Extrasolar es de 919.
Esta búsqueda también proporcionará un desafío para TESS, el Satélite de Encuesta de Exoplanetas en tránsito y el sucesor de Kepler que se lanzará en 2017.
Buscar e identificar mundos atrapados en el hielo puede ser un desafío. Tales planetas exhibirían un contraste en el albedo, o brillo de un hemisferio al otro, pero siempre veríamos el lado nocturno cubierto de hielo en la oscuridad. Aún así, los científicos que cazan exoplanetas han podido extraer una cantidad sorprendente de información de los datos disponibles antes, tal vez pronto sabremos si tales oasis planetarios existen lejos dentro de la "línea de nieve" que orbita alrededor de estrellas enanas rojas.
Lea el documento sobre Mundos atrapados en el agua en el siguiente enlace.
