La vida necesita atmósfera, ¿pero cuánta cantidad de ésta?

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¿Cuánta atmósfera es necesaria para albergar vida? En la medida en que los científicos descubren más planetas similares a la Tierra y planetas parecidos a Neptuno, la cuestión de la atmósfera se convierte en un asunto muy relevante.

Un estudio reciente considera lo que pasaría si un planeta del tamaño de Neptuno emigra hacia una estrella enana. Las llamadas estrellas clase M, presentan mucha volatilidad en sus primeros millones de años. La energía producida por estas estrellas puede variar drásticamente, con rayos X y rayos ultravioleta que de forma extrema y peligrosa chocan contra los planetas que orbitn este tipo de estrellas con unas 100 a 10,000 veces mucho más radiación  de la que la Tierra experimenta en la actualidad.

Para el tema de la habitabilidad éste es un gran problema. Debido a que, como la estrella es pequeña, los planetas rocosas tendrían que estar amontonadas para poder estar situados en la llamada zona de habitabilidad.

Pero, ¿qué sucede si un mini Neptuno se mantiene cerca de su estrella debido a la gravedad o si la estrella entorno a la que gira y los planetas que lo acompañan tienen influencia sobre su órbita? Parece que existen un pequeño número de situaciones donde el planeta podría mantener una atmósfera lo bastante densa para convertirse en una super Tierra, que es un tipo de planeta que es ligeramente más grande que el nuestro pero sigue siendo algo pequeño para tener una atmósfera razonable. Esto lo plantea Rodrigo Luger, un estudiante de doctorado en astronomía de la Universidad de Washington en Seattle, quien también afirma: “Es algo que potencialmente podría llevar a la formación y evolución de la vida similar a la que conocemos”.

En un escenario así, las formas de vida seguirían batallando con el bombardeo de la radiación y las llamaradas solares seguirían siendo un peligro.

El equipo de Rodrigo Luger ha hecho modelos de diferentes tipos de estos planetas llamados mini-Neptunos y han variado la excentricidad de sus órbitas, sus masas y sus diámetros. Los investigadores han descubierto que, para ser potencialmente habitable, un planeta necesitaría no ser más grande de dos o tres planetas como la Tierra para transformarse en una super-Tierra. Un planeta muy grande, con una fuerza de gravedad muy fuerte, iría contra cualquier forma de vida debido a que crearía mucha presión atmosférica sobre la superficie.

Ahora bien, un planeta del tamaño de la Tierra en este escenario probablemente tenga las dimensiones correctas, pero seguirá poseyendo algunos retos para ser habitable. El modelo de Luger asume que un planeta comienza con una atmósfera de hidrógeno y helio, que es común en los planetas gigantes como Saturno o Júpiter. Este tipo de atmósferas es poco hospitalaria para la vida como la conocemos.

Algunos científicos creen que la atmósfera de la Tierra (que está hecha básicamente por oxígeno y nitrógeno), se formó después en la historia geológica del plantea a partir de erupciones volcánicas.

Cerca de una estrella volátil del tipo M, sin embargo, una atmósfera secundaria (una atmósfera que se creara después de que el planeta se formara) podría ser borrada y destruida tan pronto como la primera.

Y si este hipotético planeta estuvo hecho por hielo antes de migrar cerca de su estrella, su ubicación tan cercana podría hacer que ese hielo se convierta en agua.

Los mundos compuestos por agua usualmente no tienen continentes y presentarían ausencia del ciclo del carbono que es necesaria para la vida. Entretanto, la presión producida por toda el agua podría crear presiones muy altas de hielo al fondo del océano, impidiendo que los minerales no puedan salir del interior del planeta, minerales que también son necesarios para la vida.

La tecnología con la que se cuenta actualmente, no puede, todavía, visualizar este tipo de planetas, debido a que se encuentran muy lejos de su estrella madre, además de que son muy pequeños y casi no producen luminosidad propia. Si los planetas estuvieran en la llamada “zona de habitabilidad”, podrían ser observados a partir del tirón gravitatorio que producen en el astro que los hospeda.

Afortunadamente, en 2017, la NASA planea lanzar al espacio el Transiting Expoplanet Survey Satellite, que permitirá observar planetas que orbiten estrellas enanas como las que ya habíamos mencionado y las cuales son tipo M.

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Traducido y editado por Julio García.

Fuente: http://www.astrobio.net/news-exclusive/life-needs-an-atmosphere-but-how-much-is-too-much/

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Detectan nueva super-tierra en la zona de habitabilidad de una estrella cercana

Un equipo internacional de científicos han descubierto un planeta -GJ 667Cc- con potencialidades de albergar vida y el cual es muy parecido a la Tierra.

Su periodo orbital es de 28 días y posee una masa de 4,5 veces la masa de nuestro planeta, además de que se encuentra en la llamada “zona de habitabilidad”, donde las temperaturas no son ni muy frías ni muy calientes para que el agua líquida pueda existir en su superficie.

Los investigadores han encontrado además, evidencia de al menos uno, o posiblemente dos o tres planetas adicionales orbitando la estrella que hospedaría a esta super-Tierra, la cual se encuentra a unos 22 años luz de la Tierra.

El equipo está conformado por los astrónomos Steven Vogt y Eugenio Rivera de la Universidad de Santa Cruz (California) y Guillermo Anglada y Paul Butler del Instituto Carnige de Estados Unidos. Se espera que su trabajo sea publicado próximamente en el número de la revista Astrophysical Journal Letters, además de que el manuscrito será puesto en línea en el sitio web http://arxiv.org/archive/astro-ph

El sistema de planetas -junto con su estrella- forman parte de un sistema formado por tres astros. También es importante decir que el astro mencionado tiene características muy diferentes al Sol, con menor abundancia de elementos pesados como el carbón, el silicón y el hierro. Éste descubrimiento indica, también, que la posibilidad de encontrar planetas con posibilidades de vida, puede ser muy alto aún en sistemas y ambientes que antes se descartaban. Los investigadores utilizaron información pública del Observatorio Europeo del Sur y lo analizaron a través de nuevos métodos.

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A través de esta imágen es posible diferenciar a un planeta rocoso como la Tierra y aún gigante gaseoso como Júpiter. En medio de ellos se encontrarían los llamados "super-planetas"

También incorporaron nuevas medidas del Espectrógrafo del Observatorio Keck y del nuevo Espectrógrafo de Búsqueda de Planetas de Carnegie. Su técnica de búsqueda consistió en medir los pequeños bamboleosen el movimiento de la estrella causado por el tirón gravitatorio de los planetas en cuestión.

La estrella anfitriona, llamada GJ 667C, es una estrella enana tipo M. Las otros dos astros  que pertenecen al sistema (GJ 667A y B) son un par de enanas naranjas con una concentración de elementos pesados con sólamente un 25% de los que posee nuestro Sol. Sin la presencia de esos elementos pesados, sería imposible que se formarsen planetas tipo terrestre como el nuestro. Hay que mencionar también que anteriormente se pensaba que era menos probable que en los sistemas con menor abundancia de elementos pesados existiera una abundancia de planetas con poca masa.

Éste descubrimiento hecha a bajo ésta hipótesis: “Se esperaba que fuera poco probable que una estrella de este tipo albergara planetas, sin embargo vemos que ahí están, alrededor de una estrella poco rica en metales pesados y que es bastante común en nuestra galaxia”, ha dicho Steven Vogt, profesor de Astronomía y Astrofísica en la Universidad de Santa Cruz. Luego ha agregado: “La detección de éste planeta implica que nuestra galaxia debe de estar llena de miles de millones de mundos de tipo rocoso como éste”.

La estrella GJ 667C ya había sido previamente observada y, de hecho, ya se había localizado un planeta girando alrededor de ella llamado GJ 667Cb, con un periodo orbital de 7,2 días, sin embargo éste descubrimiento nunca había sido publicado con anterioridad. Este planeta – GJ 667Cb- orbita muy cerca de su estrella por lo que sería muy caliente para poseer agua líquida.

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Las estrellas del tipo M son muy comunes en nuestra galaxia, las cuales son conocidas también como Enanas Rojas.

El nuevo estudio -éste al que nos hemos referido en los párrafos anteriores- pretende obtener los parámetros orbitales de ésta Super-tierra (las super-tierras son planetas que poseen una masa que va de 1 a 10 veces la masa de la Tierra y que no llegan nunca a poseer las dimensiones de un planeta gaseoso como Júpiter o Saturno).

Pero además de éste primer candidato, el equipo de investigadores encontró el signo más claro de un nuevo planeta (GJ 667Cc) con un periodo orbital de 28,15 días y con una masa mínima de 4,5 veces la masa de nuestro planeta.

De hecho, el nuevo mundo recibe el 90% la luz que la Tierra recibe del Sol, sin embargo, debido a que la mayoría de la luz que recibe es en infrarrojos, un gran porcentaje de la energía es absorbida por éste. Y cuando éstos dos efectos son tomados en consideración, se espera que éste planeta absorba apróximadamente la misma cantidad de energía de su estrella que aquella energía que absorbe la Tierra del Sol.

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Concepción artística de los planetas B y C. El Planeta C es el que se encuentra en la zona de habitabilidad de la estrella. El planeta B es muy caliente para ser habitable. /Fuente: http://www.caregiescience.edu

“Éste planeta es el mejor candidato que tenemos hasta ahora que es capaz de albergar agua en estado líquido, y, quizá, por qué no, algún tipo de vida en la forma en que la conocemos”, opina el científico Guillermo Anglada.

El equipo ha encontrado también que el sistema podría contener un planeta gaseoso gigante y un planeta super-gigiante con un periodo orbital de 75 días. Sin embargo, futuras observaciones serán necesarias para confirmar éstas dos posibilidades.

“Con el advenimiento de una nueva generación de instrumentos, los científicos serán capaces de estudiar muchas estrellas enanas de tipo M y saber si contienen planetas a partir de un análisis espectroscópico como se ha hecho en el caso de los planetas descubiertos recientemente”, ha concluído Anglada.

TRADUCCIÓN Y EDICIÓN de Julio García.

FUENTE: www.carnegiescience.edu/