¿Vida en planetas como la Tierra alrededor de pequeñas estrellas?

Los planetas similares a la Tierra que orbitan cerca de pequeñas estrellas probablemente tienen campos magnéticos que los protegen de la radiación estelar y ayudan a mantener las condiciones de superficie que podrían ser propicias para la vida, según un estudio de los astrónomos de la Universidad de Washington

El campo magnético de un planeta emana de su núcleo, y se piensa que desvía las partículas cargadas del viento estelar, evitando que la atmósfera se pierda en el espacio. Los campos magnéticos nacidos del enfriamiento del interior de un planeta también podrían proteger de las radiaciones nocivas a la vida en la superficie, como nos protege el campo magnético de la Tierra.

Las estrellas de baja masa están entre las más comunes en el universo. Los planetas que orbitan cerca de estrellas así resultan más fáciles de estudiar para los astrónomos, porque cuando pasan por delante de su estrella, suceso al que se le llama tránsito, bloquean una mayor fracción de la luz que si transitaran ante una estrella más masiva. Pero debido a que esa estrella es pequeña y débil, su zona habitable —en la que un planeta en órbita obtiene el calor necesario para mantener agua líquida, favorable para la vida, en la superficie— también se encuentra relativamente cerca.

Y un planeta tan cerca de su estrella está sujeto a la poderosa atracción gravitatoria de la estrella, lo que podría provocar que se ancle por marea, de modo que siempre el mismo lado da hacia su estrella, como ocurre con la Luna al girar alrededor de la Tierra. Ese mismo tirón gravitatorio de la estrella también genera calor por marea en el interior del planeta, llamado calentamiento de marea. El calentamiento de marea es responsable de la energía observada en el cuerpo con mayor actividad volcánica en nuestro Sistema Solar, la luna de Júpiter Io.

En un artículo publicado recientemente en la revista Astrobiology, el autor principal Peter Driscoll trató de determinar el destino de esos mundos a través del tiempo: «La pregunta que me planteaba es: alrededor de estas pequeñas estrellas, donde los astrónomos van a buscar planetas, ¿serán estos planetas incinerados por las mareas gravitacionales?». Él tenía curiosidad, también, en el efecto del calentamiento de marea en los campos magnéticos durante largos períodos de tiempo.

La investigación combina los modelos de las interacciones orbitales y el calentamiento por Rory Barnes, profesor asistente de astronomía, con los de la evolución térmica del interior de los planetas hechos por Driscoll, quien comenzó este trabajo como becario postdoctoral de la UW y ahora es un geofísico de la Institución Carnegie para la Ciencia en Washington, DC

Sus simulaciones iban desde una sola masa estelar —estrellas del tamaño de nuestro Sol— hasta aproximadamente una décima parte de ese tamaño. Mediante la fusión de sus modelos pudieron, dijo Barnes, «producir una imagen más realista de lo que está sucediendo dentro de estos planetas.»

Barnes dijo que el sentimiento general en la comunidad astronómica ha sido que es improbable que los planetas con anclaje por marea tengan campos magnéticos de protección «y por lo tanto están completamente a merced de su estrella.» Esta investigación indica que es una falsa suposición.

Lejos de ser perjudicial para el campo magnético de un planeta, el calentamiento de marea puede ayudar realmente, y al hacerlo también ayudar a la posible habitabilidad.

Esto es debido al hecho poco intuitivo de que cuanto más calentamiento de marea experimenta un manto planetario, mejor es disipando el calor, enfriando de este modo el núcleo, lo que a su vez ayuda a crear el campo magnético.

Barnes dijo que en sus simulaciones por ordenador, ellos pudieron generar campos magnéticos para la vida en estos planetas, en la mayoría de los casos. «Yo estaba excitado al ver que el calentamiento por marea puede salvar a un planeta, en el sentido de que permite la refrigeración del núcleo. Esa es la forma dominante para formar campos magnéticos.»

Y puesto que las estrellas pequeñas o de poca masa son particularmente activas temprano en sus vidas —durante los primeros mil millones de años, más o menos— «Los campos magnéticos pueden existir, precisamente, cuando la vida más los necesita.»

Driscoll y Barnes también encontraron, por medio de cálculos orbitales, que el proceso de calentamiento de marea es más extremo en los planetas en la zona habitable alrededor de estrellas muy pequeñas, o los que tienen menos de la mitad de la masa del Sol.

Para planetas en órbitas excéntricas, o no circulares alrededor de esas estrellas de baja masa, encontraron que estas órbitas tienden a volverse más circulares durante el tiempo de calentamiento extremo por marea. Una vez que se lleva a cabo la circularización de la órbita, el planeta deja de experimentar totalmente el calentamiento de marea. La investigación se realizó en el Laboratorio Planetario Virtual, un grupo de investigación interdisciplinario basado en la UW, financiado a través del Instituto de Astrobiología de la NASA. «Estos resultados preliminares son prometedores, pero todavía no se sabe cómo van a cambiar para un planeta como Venus, donde el enfriamiento planetario lento ya está obstaculizando la generación del campo magnético», dijo Driscoll. «En el futuro, los campos magnéticos exoplanetarios podrían ser observables, por lo que esperamos que haya un creciente interés en este campo en el futuro.»

 

 

Reproducido a partir de materiales proporcionados por la Universidad de Washington. El artículo original fue escrito por Peter Kelley.

Referencia de publicación: PE Driscoll, R. Barnes Tidal Heating of Earth-like Exoplanets around M Stars: Thermal, Magnetic, and Orbital Evolutions, Astrobiología, 2015; 15 (9): 739 DOI: 10.1089/ast.2015.1325. Universidad de Washington. «Earth-like planets around small stars likely have protective magnetic fields, aiding chance for life». ScienceDaily, 29 de septiembre de 2015.

Fuente: Science Daily. Aportado por Eduardo J. Carletti

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