Tierras ‘Globo Ocular’

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Concepto artístico de un planeta donde un lado siempre se muestra a su estrella y el lado nocturno está cubierto de hielo.
Crédito de la imagen: Beau.TheConsortium

Mundos alienígenas parecidos a globos oculares gigantes pueden existir alrededor de estrellas enanas rojas, y los investigadores están ahora proponiendo experimentos para simular estos distantes planetas y ver cuán capaces son de sustentar vida.

Las enanas rojas son pequeñas y tenues estrellas de alrededor de 1/5 la masa del Sol y una luminosidad 50 veces inferior. Son las estrellas más comunes en la galaxia y constituyen el 70% de las estrellas del universo, un gran número que potencialmente las hace valiosos lugares para buscar vida extraterrestre. De hecho, los últimos resultados del observatorio espacial Kepler de la NASA revelan que al menos la mitad de estas estrellas son las anfitrionas de planetas rocosos con una masa desde la mitad hasta cuatro veces superior a La Tierra.

Cuando un planeta orbita una estrella muy cerca, el empuje gravitacional de la estrella puede forzar al planeta a anclarse gravitacionalmente a ella. ‘Esto significa que siempre muestran la misma cara a sus estrellas tal y como nuestra luna lo hace con La Tierra, lo que significa que tienen día permanente en un lado y noche permanente en el otro’, dijo a Astrobiology Magazine Daniel Angerhausen, autor principal del estudio, astrónomo y astrobiólogo del Instituto Politécnico Rensselaer en Troy, Nueva York.

Cuando buscamos vida extraterrestre tal y como nosotros la conocemos, los científicos habitualmente suelen centrarse en mundos que tienen agua, ya que en La Tierra hay vida en todos los lugares en los que hay agua. Como tal, se concentran en la zona habitable de las estrellas (el área alrededor de una estrella donde no hace ni demasiado calor ni demasiado frío para que exista agua líquida en la superficie de un planeta). Dado que las enanas rojas son tan frías, sus zonas habitables están con frecuencia a una distancia más cercana a la que Mercurio orbita el Sol. Esto hace que sea relativamente fácil para los astrónomos detectar planetas en la zona habitable de las enanas rojas. Las orbitas de estos exoplanetas son pequeñas, lo que significa que las completan rápido y con frecuencia, y los investigadores pueden en principio detectar fácilmente la forma en la que estos planetas atenúan regularmente la luz de estas estrellas.

Este escenario de día y luz permanentes puede producir un tipo llamativo de mundo: uno parecido a un globo ocular. Su lado nocturno estaría cubierto de una capa de hielo, congelado, mientras que su lado diurno acogería un océano gigante de agua líquida constantemente bañado por el calor de su estrella.

Para mí, los ‘globos oculares’ son solo un ejemplo de la gran cantidad de cosas locas que estamos encontrando ahí fuera en el espacio’, dijo Angerhausen. ‘En el campo de los exoplanetas encontramos Júpiters Calientes, planetas altamente excéntricos que se iluminan como los cometas cuando se acercan a su estrella, o Mercurios evaporándose; todos esos planetas que no encontramos en nuestro sistema solar y que los astrónomos ni siquiera soñaban hace 10 o 20 años’.

La idea de una ‘Tierra Globo Ocular’, como son llamados estos mundos, fue impulsada por la detección de un exoplaneta llamado Gliese 581g a 20 años luz de distancia, que puede ser el primer mundo alienígena potencialmente habitable, a pesar de que los científicos continúan debatiendo si el planeta realmente existe. El geofísico planetario Raymon Pierrehumbert de la Universidad de Chicago sugiere que si Gliese 581g es real, podría ser una tierra con forma de globo ocular.

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El sistema multiplanetario Gliese podría albergar un ‘globo ocular’ si se confirma que el planeta ‘g’ existe.
Crédito de la imagen: National Science Foundation

Ya tenemos telescopios que detectan planetas que pueden ser globos oculares’, dijo Angerhausen. Teniendo en cuenta las profundas diferencias entre los lados diurnos y nocturnos de las Tierras con forma de globo ocular, ‘son potencialmente los planetas terrestres habitables más fáciles de detectar y distinguir’. Sin embargo, poco se sabe sobre la forma de detectarlos con precisión y cuán habitables son realmente. ‘Nuestro propósito es encontrar cuán comunes y estables son estos globos oculares’.

Para aprender más de cómo son las Tierras con forma de globo ocular, Angerhausen y sus colegas están proponiendo un proyecto llamado HABEBEE (abreviatura de ‘Explorando la Habitabilidad de Exo-Tierras-Globo Ocular’ y ‘Habitability of Eyeball-Exo-Earths’ por sus siglas en inglés) que esperan llevar a cabo en Brasil. El plan es ver por primera vez lo que una Tierra con forma de globo ocular estable necesita para sustentar la vida.

El primer objetivo de los científicos es construir una variedad de modelos de Tierra Globo Ocular que varíen en masa, distancia a sus estrellas, cuanta radiación reciben, fuerza del campo magnético y densidad y composición de su hielo. Proporcionando casos generales y extremos de Tierras Globos Oculares estables y transitorios, pueden ayudar a predecir como los telescopios actuales y futuros pueden reconocerlos, detectarlos y caracterizarlos.

Un planeta con forma de globo ocular es uno de los varios escenarios posibles para planetas en la zona habitable de una enana roja. ‘Un poco más cerca de la estrella (más caliente), pueden descongelarse por completo y convertirse en mundos acuáticos; un poco más lejos de la zona habitable (más frío), pueden convertirse en bolas de hielo como Europa, pero con un potencial para la vida bajo la capa de hielo’, dijo Angerhausen. ‘La mayoría de estos planetas (acuático, globo ocular o bola de nieve) serán probablemente los primeros planetas habitables que encontremos y seamos capaces de caracterizar remotamente. Por esto es por lo que es tan importante estudiarlos ahora’.

El océano de una Tierra Globo Ocular probablemente abarcaría una amplia gama de temperaturas. ‘Probablemente sea bastante caliente en el centro del ojo y luego gradualmente más frío hacia el borde de la capa de hielo’, dijo Angerhausen. Aun así, sigue siendo incierto; por ejemplo, si el océano transporta bien el calor, todo el planeta podría calentarse lo suficiente como para convertirse en un mundo acuático sin hielo, sugirió.

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Las zonas de transición (zonas que pasan de ser principalmente hielo a principalmente rocas) como esta en la Antártida, podrían proporcionar algunos datos de la vida real sobre Tierras Globo Ocular.
Crédito de la imagen: www.swisseduc.ch

Los investigadores planean además una expedición a la Península Antártica para recoger muestras de microbios de zonas de transición entre hielo y agua que puedan ser análogas a los océanos de las Tierras Globo Ocular. El objetivo es ver cómo puede ser el metabolismo de la vida en mundos alienígenas.

El objetivo final de los investigadores es ver como la vida puede sobrevivir en las Tierras Globo Ocular usando una cámara de simulación planetaria existente diseñada para imitar Marte en el Laboratorio de Astrobiología Brasileño. Las muestras de microbios antárticos pueden ser probadas en condiciones atmosféricas, de radiación y otras condiciones que simulan un número de posibles escenarios de Tierras Globo Ocular. Los investigadores pueden poner a prueba la supervivencia y la actividad genética de los microbios para ver cómo se comportan.

Me gusta la idea de tener unos pocos de metros cúbicos de espacio que imitan otro mundo en una cámara’, dijo Angerhausen. ‘Es como tener una sonda de un mundo a años luz de distancia en un frasco’.

En el curso de sus vidas, las enanas rojas pueden ir desde apenas activas hasta altamente activas cuando se trata de peligrosas explosiones y llamaradas, causando radiación ultravioleta que supera de 100 a 10.000 veces los niveles normales y potencialmente esterilizando la superficie de un planeta cercano o inclusive ayudando a desmantelar su atmósfera. Para ver que daño podría causar dicha radiación en la habitabilidad de las Tierras Globo Ocular, los investigadores planean monitorizar los niveles de radiación de enanas rojas que se conozcan con el tiempo e investigar los datos de radiación previamente recogidos de las que ya se conocen, conocimientos que pueden ayudarles a simular mejor las enanas rojas. Planean también comprender los efectos de los flujos de partículas energéticas desde la superficie de las enanas rojas a las superficies y atmósferas de Tierras Globo Ocular usando la Fuente Nacional de Luz Sincrotrón Brasileña en Campinas para bombardear hielo con radiación.

‘No es obvio que estos planetas podrían ser estables durante largos periodos, los cuales creemos son necesarios para originar, mantener y evolucionar la vida’, dijo el astrobiólogo Douglas Galante en la Fuente de Luz Sincrotrón Brasileña, quien organizó la Escuela Superior de Astrobiología de São Paulo donde Angerhausen y sus colegas iniciaron la propuesta HABEBEE. ‘Tienen que hacer muchos más estudios teóricos, experimentales y observacionales; entonces comprenderemos mejor la habitabilidad de estos planetas’.

Los próximos y actuales telescopios como el Telescopio Espacial James Webb son capaces de ver si los planetas tienen estructuras de globo ocular. Cuando los telescopios mejoren más, los astrónomos podrían buscar señales moleculares de vida en las Tierras Globo Ocular.

Para finalmente detectar vida o lo que llamamos biomarcadores, probablemente tengamos que esperar la siguiente generación de telescopios, tales como los telescopios de clase 30 metros en tierra que están siendo actualmente construidos y las futuras plataformas espaciales tales como el Buscador de Planetas Terrestres’, dijo Angerhausen. ‘Sin embargo, la historia demuestra que los astrónomos son bastante creativos usando los instrumentos actuales disponibles y los telescopios, así que quizás uno de mis colegas pueda llegar con una excitante nueva estrategia de observación que lo haga posible más pronto

Fuente: Astrobio.net

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