La posibilidad de que haya exolunas habitables en otros lugares de la Vía Láctea resulta interesante. Se ha planteado en muchas ocasiones que planetas como los gigantes gaseosos podrían tener satélites rocosos en su entorno y, de estar en la zona habitable de su estrella, podrían tener un entorno apto para la vida. Pero… ¿existen realmente?
Una nueva estimación de la posibilidad de que haya exolunas habitables
De los casi 6000 exoplanetas descubiertos hasta el momento, un buen puñado son mundos que están en la zona habitable de su estrella. La mayoría son gigantes gaseosos como Júpiter o Saturno, o bien gigantes helados como Urano y Neptuno. No hay vida en los gigantes gaseosos del Sistema Solar, pero algunos de sus satélites se han convertido en objetivos principales en la búsqueda de vida. Esto lleva a una pregunta inevitable: ¿Cuál es la posibilidad de que los planetas gigantes, en la zona habitable de otras estrellas, tengan exolunas habitables?
Por ahora solo se han detectado señales vagas de posibles exolunas. A pesar de ello, su existencia es casi una certeza. La teoría muestra que la formación de satélites es un proceso natural: Encontrar exoplanetas es difícil, a pesar de que se ha avanzado mucho, pero encontrar exolunas es todavía más complicado. Un grupo de investigadores ha querido estudiar cómo se forman las exolunas en torno a planetas gigantes lejanos, para conseguir pistas sobre este escenario. Su objetivo es comprender mejor las condiciones de formación de satélites.
Concretamente, de lunas en torno a planetas gigantes en una fase similar al ensamblaje final de la formación de planetas. Lo que buscan son las condiciones para que se formen los satélites más grandes con la mayor posibilidad en discos circunplanetarios e investigar si las lunas resultantes pudieran ser habitables». Todo comienza con los discos circunplanetarios (es decir, que rodean al planeta). Los investigadores han utilizado simulaciones para determinar la fracción de material que podría formar exolunas con éxito. En este caso, específicamente, las más masivas.
La posibilidad de que haya exolunas suficientemente masivas como para ser habitables
Así, explican que han determinado la fracción de masa del disco circunplanetario que se convierte en exolunas a partir de la colisión de los fragmentos de material del disco. Han examinado los discos alrededor de planetas gigantes donde 100 embriones lunares interactúan con 1000 satelitesimales. Los planetas fueron 461 exoplanetas gigantes conocidos de una base de datos de exoplanetas. La zona habitable de los planetas depende de la cantidad de radiación que llega de la estrella. En el caso de los planetas la fórmula es clara.
Con suficiente energía, el agua en estado líquido puede perdurar en su superficie si las condiciones atmosféricas y otros factores son los adecuados. Para las lunas, la fórmula es diferente. En el Sistema Solar, los satélites congelados como Europa y Encélado seguramente tengan agua líquida bajo su corteza congelada, pero el calor llega de la interacción gravitacional. Los investigadores han incluido ese calor en sus simulaciones. Para determinar la habitabilidad de esas lunas simuladas, los investigadores han calculado el calentamiento de marea y radiación que recibirían.
Algo que dependería de sus parámetros físicos y orbitales. El calentamiento de marea sería un factor muy importante (es el producto de la interacción gravitacional con el planeta gigante, cuya gravedad lo deformaría por dentro, liberando energía en el proceso). En el caso del Sistema Solar, el calentamiento de marea se vuelve más importante cuanto más lejos está la luna de su estrella. Las simulaciones abarcaban diferentes escenarios, pero siempre en discos sin gas, y sin colisiones entre satelitesimales (solo entre embriones o embriones y satelitesimales).
Los resultados de la simulación
A medida que los objetos en la simulación reaccionaba entre sí, se producían cuatro resultados diferentes. En el primero, los objetos se combinaban y añadían sus masas. En el segundo, el planeta agrega al objeto a su composición. En el tercero, el objeto, en su lugar, se precipita a la estrella. En el cuarto, el objeto es expulsado de su sistema. Por tanto, solo el primer resultado da lugar a la formación de exolunas. La simulación incluyó dos escalas de tiempo: la cifra de órbitas del planeta en torno a la estrella, y la cantidad de órbitas de protosatélites en el disco circunplanetario.
Con todo esto en mente, los investigadores buscan responder a diferentes preguntas. ¿Los discos retienen suficiente masa para formar exolunas habitables? Los resultados muestran que las exolunas deberían formarse y permanecer alrededor de planetas gigantes. A medida que aumenta la distancia a la estrella, también lo hace la cantidad de satélites. Sin embargo, sus masas iniciales son más pequeñas. Por todo esto, explican que la mayor eficiencia de formación de lunas sucede en planetas que orbiten a dos unidades astronómicas de la estrella.
La habitabilidad es otra pregunta diferente, pero que también tiene respuestas. La distancia para la habitabilidad de exolunas está a entre 1 y 2 unidades astronómicas de la estrella. Sus simulaciones muestran que las lunas con masas entre las de Marte y la Tierra podrían formarse en torno a planetas con diez veces la masa de Júpiter, y muchas serían potencialmente habitables si están a entre 1 y 2 unidades astronómicas de sus estrellas (similares al Sol). Por todo esto, a la hora de buscar mundos habitables, la búsqueda debería expandirse para incluir exolunas a distancias más grandes.
Estudio
El estudio es Z. Dencs, V. Dobos y Z. Regaly; «Grand Theft Moons. Formation of habitable moons around giant planets». Puede consultarse en arXiv, en este enlace.
Referencias: Universe Today
