Aunque todavía no sabemos demasiadas cosas sobre Proxima b, ese planeta que orbita alrededor de la estrella más cercana al Sol, poco a poco van saliendo informaciones muy interesantes sobre cómo podrían ser mundo como ése…
Planetas rocosos alrededor de enanas rojas
Concepto artístico de la superficie de Próxima b. En el horizonte se puede ver a Próxima Centauri y, en la lejanía, al sistema binario que forman Alfa Centauri A y B.
Crédito:
ESO/M. Kornmesser
Además de Próxima b, sabemos también de la existencia de tres pequeños planetas alrededor de la enana roja TRAPPIST-1, que está a sólo 40 años-luz de distancia en la constelación de Acuario. Tanto Proxima Centauri como TRAPPIST-1 son estrellas muy pequeñas. La primera tiene alrededor de la décima parte de la masa del Sol (y un brillo 500 veces inferior) mientras que la segunda sólo tiene el 8 por ciento de su masa.
Así que es lógico preguntarse… ¿qué podemos esperar encontrarnos en este tipo de planetas? Eso es, precisamente, lo que se intenta responder en un nuevo estudio publicado por dos investigadores de la Universidad de Berna, en el que intentan examinar sus composiciones. El objetivo de los científicos es estudiar la formación de planetas, centrándose especialmente en aquellos que se encuentran dentro de una distancia de 0,1 UA de sus estrellas (franja en la que se incluye la zona habitable de este tipo de astros). Aunque habrá otro estudio que ahondará en ese proceso de formación de planetas en mucho más detalle, el estudio del que hablo en este artículo se centra en la masa, radio, período orbital y su cantidad de agua.
Para poder hacernos una idea de cómo podrían ser, los dos investigadores han desarrollado varias simulaciones por ordenador capaces de crear modelos de sistemas planetarios alrededor de una hipotética enana roja, con una décima parte de la masa del Sol y un disco protoplanetario. Tras terminarlas, pusieron ese modelo en funcionamiento y estudiaron los resultados que obtenían en cada simulacion. Cada estrella simulada tenía 10 embriones planetarios en su disco, cada uno de esos embriones fue modelado con una masa inicial igual a la de la Luna, pero la ubicación inicial de cada embrión era determinada de manera aleatoria (aunque siempre dentro de 0,1 UA de distancia a su estrella).
Resultados interesantes
Concepto artístico de planetas con un tamaño similar a la Tierra alrededor de una enana roja.
Crédito: NASA, ESA, y G.Bacon (STScI)
Los resultados, según los propios investigadores, son muy interesantes. Sus simulaciones lograban crear planetas con masas y períodos orbitales muy similares a los que ya hemos observado. Destaca en particular que los planetas en las órbitas más cercanas alrededor de este tipo de estrellas tenían un tamaño pequeño, siempre moviéndose en un rango de 0,5 y 1,5 radios terrestres y la mayor parte de tenía un radio muy similar al de la Tierra.
Si la idea de que podría haber muchos planetas terrestres con un tamaño muy similar al nuestro es interesante, sus hallazgos sobre la cantidad de agua que podría haber en estos mundos es aún más sugerente. Todo depende del lugar en el que el planeta acumulase su material, ya que la composición depende de la estructura térmica del disco y la ubicación de lo que en astronomía conocemos como la línea de nieve (o línea de hielo, que es, simplemente, la distancia de una estrella a partir de la cual se pueden formar granos de hielo) y que varía en función de la masa del disco protoplanetario.
Una fracción muy significativa de los planetas creados por las simulaciones de los investigadores tendrían más de un 10% de agua. Como comparación, el agua es sólo un 0,02% de la Tierra. El estudio vendría a demostrar, suponiendo que sea cierto, que existe una correlación entre la masa del planeta y la cantidad de agua que podemos esperar encontrar, de tal modo que aquellos que no tienen una masa muy grande (generalmente por debajo de la masa de la Tierra) tienen una mayor cantidad de agua, mientras que los que no tienen agua son mucho más grandes.
La importancia del agua
Concepto artístico de una Tierra en forma de ojo. Es posible que lugares como Próxima b sean parecidos a esto…
Crédito: Beau. The Consortium
El agua puede ser un elemento clave para definir la habitabilidad, y la zona habitable la entendemos como la zona en la que el agua líquida puede existir en la superficie de un planeta. Sin embargo, la presencia de océanos profundos es problemática. Una capa de agua lo suficientemente densa puede producir hielo a alta presión en su base, evitando el ciclo de carbonato-silicato que regula la temperatura de la superficie en períodos muy grandes de tiempo.
Sin este mecanismo, el dióxido de carbono atmosférico no puede permearse a través del desgaste de las rocas en la superficie y la eventual subducción del carbonato de calcio (esto puede sonar muy críptico, pero la subducción no es más que una placa terrestre que cae por debajo de otra). Eventualmente, las altas presiones y temperaturas devuelven ese dióxido de carbono a la atmósfera por medio de procesos como el vulcanismo, que es un mecanismo que contribuye a la regulación de la temperatura global.
¿Qué pasa sin el ciclo del dióxido de carbono?
Recreación artística del exoplaneta HD 85512b, que podría tener agua líquida. Es uno de los mejores candidatos a ser habitable.
No tenemos muy claro qué importancia podría suponer que este proceso pueda no existir en los planetas alrededor de enanas rojas. De hecho, los investigadores comentan que, en este caso, como las estrellas de este tipo evolucionan en una escala de tiempo mucho más grande, podría no ser un gran problema, porque el flujo estelar también varía en una escala temporal mucho más grande que en el caso del Sol.
De todos modos, lo más interesante es que ahora tenemos un modelo por ordenador que es capaz de producir planetas con una masa y radio similares a las de los mundos que hemos encontrado ahí fuera, en enanas rojas cercanas, y que muchos de los simulados estarían en la franja de tamaño de un radio terrestre. Los investigadores creen que las propiedades del disco protoplanetario podrían estar muy relacionadas con la masa de la estrella, que a su vez determinaría la cantidad de agua que podrían tener los planetas que se puedan formar allí. La existencia de océanos profundos en planetas en la zona habitable de enanas rojas puede ser algo muy común. Si es así, hay mucho que tendremos que aprender sobre el clima en estos mundos tan exóticos. A lo mejor esa idea de un mundo completamente cubierto de agua no sea tan fantástica como podíamos pensar…
El estudio es Alibert and Benz, “Formation and composition of planets around very low mass stars,” accepted at Astronomy & Astrophysics y puede ser consultado aquí.
Referencias: Centauri Dreams
