La salinidad del océano, en la Tierra, afecta al clima del planeta. Es decir, sabemos que la salinidad puede tener un efecto muy pronunciado en el clima de cualquier planeta similar a la Tierra, en torno a una estrella similar al Sol. Pero… ¿qué sucede en el caso de exoplanetas alrededor de enanas rojas?
La salinidad del océano en exoplanetas en torno a enanas rojas
Cada planeta tiene un parámetro que se puede medir y que es muy útil: el albedo. Es decir, el porcentaje de luz, de su estrella, que refleja de vuelta al espacio. Se mide en una escala que va desde el 0 (que sería un objeto negro que no refleja nada de luz) hasta el 1 (un objeto que refleja toda la luz que recibe). Como un albedo más alto implica reflejar más luz estelar, tiene un efecto de enfriamiento en el clima de ese objeto. En el Sistema Solar, Encélado, uno de los satélites de Saturno, tiene el albedo más alto. Está cubierto en hielo brillante y reflectante.
Por lo que refleja la inmensa mayoría de la luz que recibe. En contraste, Mercurio tiene el albedo más bajo, al estar cubierto principalmente por rocas oscuras. El albedo de la Tierra es de 0,3. En gran parte, se debe a la nubosidad de la atmósfera. El hielo de la Antártida, Groenlandia y el Océano Ártico también contribuye. A lo largo de las estaciones, el albedo de la Tierra cambia a medida que el hielo se expande y se retrae. En resumen, el albedo de la Tierra ayuda a regular su clima. La salinidad del océano es otro aspecto importante.
Afecta a la cantidad de hielo que se forma y, por tanto, también afecta al albedo. Cuanta más sal haya, más bajo es el punto de congelación, haciendo que sea más difícil que se forme hielo. Una salinidad más alta implica menos hielo y, por tanto, un albedo más bajo y menos luz reflejada al espacio. Pero, ¿de qué manera afecta la salinidad del océano a un exoplaneta que orbite en torno a una estrella diferente al Sol? Eso es lo que se busca responder en un nuevo estudio. El grupo de investigadores busca comprender su impacto en otros entornos.
Las enanas rojas emiten una luz diferente
Las enanas rojas (o estrellas de tipo M) emiten luz en un espectro diferente al Sol. Hay mucha investigación respecto a la salinidad del océano y su efecto en el clima de la Tierra. Según explican los autores, no hay mucha investigación respecto a los exoplanetas en torno a enanas rojas. No se ha investigado el impacto en el clima, según la composición del océano, en condiciones diferentes. Es decir, en diferentes regiones de una zona habitable o en torno a otros tipos de estrellas. Naturalmente, aquellos que orbitan en torno a enanas rojas son los más atractivos.
A fin de cuentas, entender el impacto de un posible océano, en la habitabilidad de un planeta, sería una herramienta muy útil. Las enanas rojas, además, destacan por tener vidas extremadamente largas y estables. Son las estrellas más abundantes y, en teoría, las que tienen mayor cantidad de planetas rocosos en su entorno. Con todo esto en mente, los investigadores crearon un modelo con varios factores clave, como de qué manera cambia la cantidad de radiación que llega a la superficie de un planeta, a lo largo de la vida de la estrella.
Los autores del trabajo han utilizado un modelo de circulación general océano-atmósfera para investigar de qué manera responden, tanto las enanas amarillas (como el Sol) y las enanas rojas a cambios en la salinidad del océano. Los resultados muestran que los planetas en torno a estrellas como el Sol se comportan de una manera más dramática. El aumento de la salinidad en un exoplaneta en torno a una enana amarilla no es lineal. En ocasiones, añaden, puede provocar transiciones abruptas a diferentes tipos de clima.
El impacto de la salinidad del océano en torno a enanas rojas no es tan dramático
Así, en esas simulaciones en torno a enanas amarillas, observaron que la cobertura de hielo de un exoplaneta, con una concentración de 35 gramos de sal por kilogramo, era del 19,5%. Sin embargo, en 100 g/kg, era de apenas el 3,5%. Esta transición, sin embargo, era más suave en las enanas rojas. En los exoplanetas en torno a estas estrellas, los cambios en la cobertura de hielo son mucho más graduales a medida que aumenta la salinidad. Los investigadores también han determinado de qué manera afecta la salinidad y la cobertura de hielo a la temperatura en superficie.
En las simulaciones de un exoplaneta como la Tierra, la temperatura media pasaba de los 8 a los 14ºC al aumentar la salinidad de 35 a 100 gramos/kg. En el caso de los exoplanetas en torno a enanas rojas, la temperatura no subía de la misma manera. A esto hay que sumarle que, en teoría, los planetas en la zona habitable de una enana roja estarán en rotación síncrona. Un hemisferio apuntará siempre a la estrella, el otro estará siempre en oscuridad. Esto afectará a su clima. El hielo del hemisferio nocturno nunca se encontrará con la radiación de la estrella.
Por lo que en ese escenario, el clima sí podría variar de una manera más marcada según cambie la salinidad del océano. Es algo que dejan abierto a futuras investigaciones. Los resultados son muy interesantes, pero por ahora, no hay forma de ponerlas a prueba con observaciones. Habrá que esperar un tiempo, porque no tenemos la capacidad de medir la salinidad de posibles océanos en otros planetas. Lo positivo es que, en torno a enanas rojas, la salinidad parece tener un impacto mucho menor en el clima de un planeta…
Estudio
El estudio es K. Batra y S. Olson; «Climatic Effects of Ocean Salinity on M Dwarf Exoplanets». Está disponible para su consulta en arXiv, en este enlace.
Referencias: Universe Today
