Objetando la zona «Ricitos de Oro» para la vida: ¿qué es «lo perfecto» para una exo-Tierra?

Para el personaje del cuento Ricitos de Oro, su plato de avena no debía estar demasiado frío ni demasiado caliente… Ella necesitaba la temperatura justa

Para que un planeta de tipo terrestre sostenga vida, o mejor, vida pluricelular, por cierto que es importante la temperatura, pero ¿cuán importante es? ¿Y qué hace que la temperatura de una exo-Tierra sea “la temperatura exacta”, o perfecta?

Algunos estudios recientes han concluido que responder a estas preguntas pueder ser difícil, sorprendentemente, y que algunas de las respuestas son en verdad curiosas.

Inclinación del eje planetario

Consideremos la inclinación del eje de una exo-Tierra, el ángulo de la eclíptica.

En la «Hipótesis de la Tierra Rara”, éste es un criterio del tipo Ricitos de Oro: a menos que la inclinación se mantenga estable (algo que tenemos gracias a nuestra Luna), y en el «ángulo justo”, el clima variaría demasiado para la formación de vida pluricelular. Tendríamos una «Tierra bola de nieve» (todo el globo cubierto de hielo y nieve), o un riesgo demasiado grande de que se produzca un imparable efecto invernadero.

“Encontramos que los planetas con pequeñas fracciones océanicas o de continentes polares pueden experimentar variaciones climáticas estacionales muy severas”, escribe David Spieguel de la Universidad de Columbia, resumiendo los resultados de una extensa serie de modelos que investigan los efectos de la inclinación del eje, la relación de cobertura tierra/océano, y la rotación de los planetas del tipo terrestre. “Pero esos planetas también podrían mantener estacionalidad y condiciones regionales de habitabilidad en un mayor rango de radios orbitales que muchos planetas similares a la Tierra”.

¿Y la verdadera sorpresa?

“Nuestros resultados nos dan la indicación de que con una gran inclinación los climas modelados son, en cierta forma, menos propensos a transiciones dinámicas de bola de nieve”. En otras palabras, una exo-Tierra con un eje muy inclinado (como Urano), ¡es menos propensa a sufrir sucesos de bola de nieve que nuestra Tierra Ricitos de Oro!

Consideremos la radiación ultravioleta

“La radiación ultravioleta es un arma de doble filo para la vida. Si es demasiado fuerte, los sistemas biológicos de tipo terrestre serán dañados. Y si es demasiado débil, no puede progresar la síntesis de muchos compuestos bioquímicos”, dice Jianpo Guo del Observatorio Yunnan de China. “Para las estrellas con temperaturas efectivas de menos de 4.600 grados K, las zonas habitables ultravioleta están más cerca que las zonas habitables [por temperatura]. Para las estrellas anfitrionas con temperaturas efectivas superiores a 7.137 grados K, las zonas habitables ultravioletas está más lejos que las zonas habitables”. Este resultado no cambia lo que ya sabíamos sobre las zonas de habitabilidad alrededor de las estrellas de la secuencia principal, pero en efecto descarta la posibilidad de vida en planetas ubicados alrededor de estrellas post gigante roja (¡suponiendo que pueda sobrevivir algo a una estrella anfitriona que se vuelve gigante roja!)

Consideremos los efectos de las nubes

Los cálculos de las zonas de habitabilidad —el radio de las órbitas de las exo-Tierras alrededor de su estrella central— en las estrellas de la secuencia principal normalmente presuponen que el cielo del planeta es un paraíso de los astrónomos, es decir, cielos permanentemente despejados (sin nubes). Pero la Tierra tiene nubes, y las nubes, definitivamente, tienen un efecto en la temperatura global media. “El efecto albedo es débilmente dependiente del espectro estelar que incide debido a que las propiedades ópticas (en especial el albedo de dispersión) permanecen casi constantes en el rango de longitudes de onda del máximo de radiación estelar incidente”, concluye un reciente estudio de un equipo alemán sobre los efectos de las nubes en la habitabilidad (ellos observaron estrellas de la secuencia principal de las clases espectrales F, G, K y M). Esto suena a que Gaia encaja bien con Ricitos de Oro; no obstante: “El efecto invernadero de las nubes altas, por otra parte, depende de las temperaturas de la atmósfera baja, que a su vez son consecuencia indirecta de los distintos tipos de estrellas centrales”, concluye el equipo (recordemos que la temperatura global de una exo-Tierra depende tanto del efecto del albedo como del efecto invernadero).

Entonces, ¿cuál es el mensaje que nos trae esto?

“Los planetas con nubes similares a la Tierra en sus atmósferas pueden estar ubicados más cerca o más lejos de la estrella central en comparación con los planetas con atmósferas despejadas. El cambio en la distancia depende del tipo de nubes. En general, las nubes bajas dan como resultado una disminución en la distancia debido al efecto albedo, mientras que las nubes altas llevan a un incremento en la distancia”.

De todo esto surge lo dicho al principio de esta nota, que es difícil determinar qué es “lo justo”.

Fuente: Universe Today. Aportado por Eduardo J. Carletti

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