La habitabilidad de Gliese 581d

El sistema Gliese 581 ha sido noticia recientemente, más que nada por el anuncio de un planeta que podía estar en la zona habitable de la estrella. Las esperanzas cedieron cuando se nos recordó que el nivel de certidumbre de su descubrimiento fue tan sólo 3 sigma (95%, mientras que los descubrimientos astronómicos deben estar en —o por encima de— el nivel de confianza del 99% antes de hacer anuncios importantes). Pero el sistema Gliese 581 aún puede darnos más sorpresas

Cuando se descubrió el segundo planeta, Gliese 581d, se lo colocó fuera de la zona habitable. Pero en 2009, un nuevo análisis de los datos refinó los parámetros orbitales y se trasladó la posición del planeta justo al borde de la zona habitable. Varios autores han sugerido que, con suficientes gases de efecto invernadero, esto puede empujar a Gliese 581d a la zona habitable. Un nuevo artículo que se publicará en un próximo número de Astronomy & Astrophysics simula una amplia gama de condiciones que exploran qué características serían necesarias.

El equipo, dirigido por Robin Wordsworth de la Universidad de París, juega con las propiedades del planeta, incluyendo la gravedad en la superficie, el albedo y la composición potencial de la atmósfera. Además, también se llevaron a cabo simulaciones para un planeta en una órbita similar alrededor del Sol (Gliese 581 es una estrella enana M) para entender cómo podría afectar el ambiente la distinta distribución de la energía. El equipo descubrió que, para atmósferas compuestas principalmente de CO2, la luz más roja de la estrella calienta el planeta más que una estrella de tipo solar, debido a que el CO2 no es capaz de dispersar la luz roja y, lo que hace que llegue mejor hasta el suelo.

Uno de los obstáculos potenciales que consideró el equipo para que exista calentamiento es la formación de nubes. El equipo consideró primero vez nubes de CO2 que probablemente están en eñ borde exterior de la zona habitable, como si se formaran en Marte. Debido a que las nubes tienden a ser reflectoras, podrían contrarrestar los efectos del calentamiento de la luz estelar entrante y enfriar el planeta. Una vez más, debido a la naturaleza de la estrella, la luz más roja mitigará algo este efecto al penetrar más en una potencial capa de nubes.

En caso de estar presente algo de H2O, los efectos se mezclan. Mientras que las nubes y el hielo son muy reflectivos, algo que disminuiría la cantidad de energía capturada por un planeta, el agua también absorbe bien en la región del infrarrojo. Así, las nubes de vapor de agua pueden atrapar el calor que irradia de la superficie de regreso al espacio, atrapándolo, lo que resulta en un aumento general. El problema es conseguir que se formen nubes, en primer lugar.

La inclusión de gas nitrógeno (común en las atmósferas de los planetas en el Sistema Solar) tuvo poco efecto en las simulaciones. La razón principal fue su falta de absorción de la luz roja. En general, el incluirlo sólo modificó ligeramente el calor específico de la atmósfera y un engrosameinto de las líneas de absorción de otros gases, lo que lleva a una menor capacidad para atrapar más calor. Teniendo en cuenta que el equipo estaba en busca de cálculos conservadores, en última instancia retiraron el nitrógeno de sus consideraciones finales.

Con la combinación de todas estas consideraciones, el equipo encontró que, aún dadas las más desfavorables condiciones en la mayoría de las variables, la presión atmosférica debería ser es suficientemente alta, lo que permitiría la presencia de agua líquida en la superficie del planeta, un requisito clave que, según sostienen los científicos, es fundamental para mantener la abiogénesis. La favorable combinación de otras características, además de la presión, también puede producir agua líquida a presiones tan bajas como 5 bares. El equipo también observa que fueron excluidos otros gases de efecto invernadero, como el metano, debido a su rareza, pero si existieran, la posibilidad de que haya agua líquida podría mejorar aún más.

En última instancia, la simulación sólo se llevó a cabo como un modelo unimensional que consideró, esencialmente, una delgada columna de atmósfera en el lado diurno del planeta. El equipo sugiere que, para una mejor comprensión, se deberían crear modelos tridimensionales. En el futuro, ellos planean utilizar modelos así, que permitan una mejor comprensión de lo que sucede en otras partes del planeta. Por ejemplo, si las temperaturas cayeran demasiado rápido en el lado nocturno, esto podría dar lugar a la condensación de los gases necesarios, y la atmósfera entraría en un estado inestable. Cuando descubramos más exoplanetas en tránsito y determinemos sus propiedades atmosféricas por medio de los espectros de transmisión, los astrónomos estarán mejor capacitados para determinar cómo es la verdadera apariencia de una atmósfera típica.

Fuente: Universe Today. Aportado por Eduardo J. Carletti

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