La distribución de la tierra, en la superficie de un planeta, puede afectar a la habitabilidad de un mundo que esté en rotación síncrona con su estrella. Es lo que arroja un nuevo estudio, que sirve para complicar, todavía más, la búsqueda de vida extraterrestre, porque no basta con que un planeta sea rocoso y esté en la zona habitable…
La distribución de tierra puede afectar a la habitabilidad por el impacto en el clima
Un grupo de investigadores ha encontrado diferencias muy importantes, en la temperatura en superficie, cantidad de hielo oceánico, y vapor de agua, en la superficie de un planeta, según varíe su aspecto. Es decir, dependiendo de cómo se reparta su masa continental, las condiciones que se pueden encontrar serán unas u otras. Esto afecta, especialmente, a aquellos planetas que están en rotación síncrona con su estrella. En ellos, un hemisferio está constantemente iluminado, mientras que el otro está en oscuridad permanente.
El fenómeno nos es muy familiar porque lo vemos cada día con la Luna. El único satélite natural de la Tierra está en rotación síncrona con el planeta. Es decir, tarda tanto en completar una vuelta a su alrededor como en rotar sobre sí misma (algo más de 29 días), de modo que el mismo hemisferio apunta siempre hacia el planeta. En el caso de los planetas rocosos, muchos podrían estar en rotación síncrona si orbitan en torno a enanas rojas. Algo provocado porque la zona habitable está mucho más cerca del astro que en el caso del Sol.
Para que un planeta pueda albergar vida, su clima debe estar relativamente regulado en su superficie. La atmósfera y los océanos necesitan redistribuir parte de esa energía, procedente de la estrella, al hemisferio nocturno del planeta. De modo que la temperatura no sea ni muy elevada en un hemisferio, ni muy baja en el otro. Con esto en mente, un equipo de investigadores, de la Universidad de Toronto, ha aplicado un modelo climático tridimensional (ExoPlaSim) para simular dos planetas, similares a la Tierra, con dos configuraciones muy diferentes en el hemisferio iluminado.
La variación de la masa continental y su efecto
En el primer caso, tenemos un continente circular en medio del hemisferio iluminado. En segundo, lo opuesto. Un océano circular en el medio del hemisferio, con tierra en el resto. En ambos casos, la distribución de cada cosa varía para demostrar que el clima del planeta depende de la fracción de tierra presente en cada configuración. Hay que recordar que, entre otras cosas, la habitabilidad de un planeta depende de diferentes factores. Por supuesto, el planeta debe estar en la zona habitable de su estrella, para poder tener agua líquida en la superficie.
Además, habrá que tener en cuenta la temperatura en superficie, así como la humedad en su atmósfera. El estudio presentado modela tres factores: precipitación neta, fracción de nubes y temperatura en superficie. Se tiene en cuenta el hemisferio diurno y diferentes repartos de masa continental. Los resultados muestran que la cantidad de tierra firme, así como su configuración, puede tener un gran efecto en las condiciones en la superficie del planeta. Valga un ejemplo, con la misma cantidad de tierra, pero en configuraciones opuestas.
Es decir, en un caso, con la tierra en la región central del hemisferio diurno. En el otro, esa misma cantidad de tierra rodea, en su lugar, al océano central. En este escenario, la diferencia de temperatura media en superficie puede variar hasta en 20º C. Los resultados apuntan directamente a la cantidad de vapor de agua en la atmósfera. Su abundancia dependerá, marcadamente, de la región oceánica, libre de hielo, en la superficie del planeta. Los planetas con mucha más tierra tendrán hemisferios diurnos secos y calurosos. La lluvia se verá confinada solo a las regiones centrales.
El reparto de tierra puede afectar a la habitabilidad especialmente en planetas en rotación síncrona
Los investigadores añaden que este trabajo permite demostrar el impacto de la distribución de tierra en un planeta rocoso. Su impacto en el clima no es nada desdeñable. Esto resultará particularmente útil a la hora de estudiar exoplanetas con telescopios como James Webb. Este tipo de trabajos permitirán interpretar mejor lo que se pueda estar observando. Algo para lo que, quizá, no tendremos que esperar demasiado tiempo. Es importante resaltar que las enanas rojas son las estrellas más abundantes del universo, junto a las enanas blancas.
Estas últimas, sin embargo, son el cadáver de estrellas con una masa similar al Sol y las condiciones en su entorno resultan infernales. Las primeras pueden vivir durante billones de años. Es decir, muchísimo más tiempo de lo que será habitable nuestro planeta. Por lo que es importante entender qué condiciones pueden darse en los planetas rocosos que tengan a su alrededor. No podemos olvidar, en cualquier caso, que hay muchas dudas sobre la habitabilidad de las enanas rojas. Estas estrellas pueden ser tremendamente violentas.
Sea como fuere, en los próximos años comenzará la caracterización de planetas rocosos. Su estudio, tarde o temprano, dará con objetos que resulten intrigantes. Estamos a las puertas de un período que promete ser apasionante en la búsqueda de vida extraterrestre. En el camino, además, será más fácil entender hasta qué punto, la presencia de vida en la Tierra es algo atípico o no. Habrá más estudios, sin duda, en busca de ayudar a entender cómo son las condiciones en los muchos planetas rocosos que hay en el conjunto de la Vía Láctea…
Estudio
El estudio es E. MacDonald, A. Paradise, K. Menou y C. Lee; «Climate uncertainties caused by unknown land distribution on habitable M-Earths«. Publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society el 15 de abril de 2022. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Phys
