25/Oct/08

Revista Axxón Axxón en facebook Lectores de Axxón en facebook

¡Aprisa! La vida debe formarse rápidamente en algunos planetas

Los planetas alrededor de las pequeñas estrellas masivas podrían sólo tener una ventana de mil millones de años durante la cual la vida puede formarse. Este concepto se implica de una investigación sobre las fuerzas de marea que pueden poner a un planeta en una órbita más cercana alrededor de una estrella

La llamada zona habitable alrededor de una estrella está más o menos definida por las órbitas planetarias donde el agua sería líquida, ni vapor ni sólida, en la superficie de un planeta. Estas órbitas son más cerradas para las estrellas más pequeñas y menos brillantes.

Sin embargo, la habitabilidad no es una propiedad permanente de un planeta.

"Para algunos planetas alrededor de estrellas de poca masa, no se van a quedar en la zona habitable para siempre", dice Rory Barnes del instituto lunar y planetario de la University of Arizona. "Van a ser expulsados".

Este movimiento es atribuible a la fuerza de las mareas que aparecen porque la atracción gravitatoria entre un planeta y su estrella no es uniforme sobre cada superficie.

Barnes y sus colegas han mostrado que las fuerzas de marea alrededor de una pequeña estrella masiva pueden expulsar a un planeta de la zona habitable a una distancia de mil millones de años, como se informa en una edición reciente de Astrobiology Journal.

Si algunos de estos planetas que migran pueden ser detectados, podrían proporcionar una prueba de la hipótesis Gaia, que decía que la vida puede forzar cambios en un planeta para mantenerlo en un estado habitable.

Migración planetaria

Se piensa que la migración de planetas es común alrededor de las estrellas durante los primeros millones de años después de su formación. Esto es debido a las interacciones entre planetas y un efímero disco de polvo.

Sin embargo, la migración por las fuerzas de marea es diferente y sucede en escalas temporales más largas, dice Barnes.

Exactamente como la luna provoca un levantamiento en los océanos de la Tierra debido a su atracción gravitatoria no-uniforme, un planeta provocará una "protuberancia" de marea en la superficie de su estrella. Si el planeta está girando más rápido que la estrella, esta protuberancia estelar configura un obstáculo para el planeta, y éste pierde energía y cae más cerca de la estrella.

La velocidad de esta migración hacia adentro depende de qué tan excéntrica, o no-circular, sea la órbita del planeta. Los investigadores calculan que los planetas con una excentricidad mayor que 0,5 son vulnerables a este efecto (la Tierra tiene una excentricidad de 0,017). Aproximadamente, el 20% de los exoplanetas conocidos tiene una excentricidad cercana a esta máxima, dice Barnes.

Duración habitable

Barnes y sus colaboradores son los primeros en considerar cómo podría la migración por marea acortar la habitabilidad de un planeta.

"Estamos buscando donde se solapa la zona habitable con la zona donde los efectos de las mareas importan", dice Barnes.

Para las estrellas grandes con masas superiores al 35% de nuestro Sol, no hay solapado. En este caso la migración de mareas sólo ocurre para planetas que nacen relativamente cerca de la estrella, demasiado cerca para estar en la zona habitable.

La situación es diferente para las estrellas de baja masa. Aquí, los planetas con órbitas muy excéntricas que nacen en la zona habitable al final se acercarán a su estrella central. El aumento de la radiación debido a este acercamiento en espiral levantará las temperaturas por encima del punto de ebullición del agua, poniendo en peligro la vida que pueda haberse formado.

Los investigadores han buscado varios escenarios y muestran que la duración habitable alrededor de las estrellas de baja masa puede ser de menos de mil millones de años.

Laboratorio Gaia

Si la vida puede originarse sobre uno de estos planetas migratorios, ¿puede sobrevivir al aumento de la radiación a medida que el planeta abandona la tradicionalmente definida zona habitable?

Para responder a esta pregunta se necesita de un laboratorio para estudiar la hipótesis Gaia, que decía que la vida puede alterar el clima y la geoquímica de un planeta para una mejor vida. "Provee una gran imagen de la evolución", dice Barnes.

Si los astrónomos pudieran detectar una bio-firma (una mezcla inestable de gases atmosféricos, por ejemplo) en un planeta que ha migrado fuera de la zona habitable, entonces esto podría implicar que la biología del planeta ha alterado el planeta para sobrevivir, tal vez incrementando la reflectividad de la atmósfera.

Estos planetas migratorios "podrían decirnos algo sobre cómo la vida mitiga los desastres y se adapta al cambio climático", dice Barnes.

Caso prueba

Los investigadores aplicaron su análisis al sistema planetario alrededor de la enana roja Gliese 581, cuya masa es un tercio la de nuestro Sol. Recientemente han descubierto tres planetas alrededor de esta estrella de baja masa, y uno de ellos (Gliese 581c) está justo dentro de la zona habitable.

Los investigadores se preguntaban si Gliese 581c pudo haber estado en la zona habitable alguna vez y luego emigrado hacia afuera. Resulta que la respuesta es probablemente no, pero Barnes confía en que al final los astrónomos encontrarán un planeta cuya habitabilidad haya sido acortada.

Fuente: Space. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard