Un grupo de investigadores ha analizado las propiedades necesarias para que pueda haber lunas habitables que orbiten en torno a planetas errantes. Es decir, en torno a mundos que fueron expulsados de su sistema natal y orbitan alrededor del centro de la galaxia. Sorprendentemente, es algo que parece posible…
¿Por qué podrían ser habitables las lunas de esos mundos?
El agua líquida es uno de los ingredientes más importantes para que la vida, tal y como la conocemos en la Tierra, pudiese aparecer. Un grupo de investigadores del ORIGINS Cluster, especializados en astrofísica, astroquímica y bioquímica, han determinado, en un trabajo conjunto, las propiedades necesarias para que las lunas en torno a planetas errantes puedan ser habitables. Es decir, cómo serían capaces de retener agua durante el tiempo suficiente para permitir la aparición de la vida. Es algo que resulta muy atractivo.
El agua, en estado líquido, fue un componente clave para que la vida apareciese en nuestro planeta. Como es el único habitado que conocemos (al menos por ahora), los científicos asumen, naturalmente, que la presencia de agua en otros mundos tendrá un papel clave en la evolución química que puede llevar a la aparición de la vida. En el propio Sistema Solar nos encontramos con lunas que podrían tener condiciones aptas para la vida. Eso a pesar de que no están en la zona habitable de la estrella, ni siquiera están cerca.
La zona habitable, hay que recordar, define una región anular, alrededor de la estrella, en la que los planetas no son ni demasiado calientes ni demasiado fríos para que puedan tener agua líquida. Las lunas también pueden ser habitables, incluso si orbitan en torno a planetas lejos de la zona habitable. En ese escenario, necesitan una fuente de calor que no sea la energía estelar. Por ejemplo, las fuerzas de marea. De hecho, tanto Europa como Encélado, satélites de Júpiter y Saturno, respectivamente, tienen un océano líquido bajo su superficie gracias al calentamiento de marea.
Las lunas habitables de planetas errantes
En esencia, lo que sucede es que Júpiter y Saturno son tan masivos que, con su gravedad, deforman el interior de Europa y Encélado, liberando energía. De ahí que puedan tener agua en estado líquido a pesar de estar tan lejos del Sol. Esto también se puede trasladar a los planetas errantes. El descubrimiento de estos mundos ha cambiado la comprensión sobre cómo evolucionan los sistemas planetarios en sus primeras fases, así como las teorías sobre la formación de planetas. Esos mundos fueron expulsados de sus sistemas natales.
El mecanismo de expulsión es la interacción gravitacional con el resto de objetos del sistema. A pesar de ello, si el planeta tiene un satélite lo suficientemente cercano, puede permanecer ligado gravitacionalmente. Esto funciona especialmente bien si se trata de un planeta de un tamaño similar a Júpiter, y un satélite rocoso con un tamaño similar a la Tierra. Por eso, se puede plantear un escenario en el que incluso los satélites pueden albergar vida. En un estudio anterior, los investigadores de ORIGINS Cluster ya confirmaron este extremo.
En aquel trabajo, analizaban la presencia de agua líquida en lunas de planetas errantes, demostrando que los satélites, de un tamaño similar a la Tierra, en torno a planetas como Júpiter, deberían poder tener agua en estado líquido. Los resultados sugieren que la cantidad de agua posible, en esas superficies, es solo un pequeño porcentaje en comparación a los océanos de nuestro planeta. Pero sigue siendo más de cien veces la cantidad de agua de la atmósfera terrestre. Es suficiente para desencadenar los procesos químicos que pueden llevar a la aparición de vida.
La astrofísica y la bioquímica
Los ciclos locales de evaporación y condensación, según explican los investigadores, proporcionan la complejidad química necesaria para favorecer la acumulación de moléculas y la polimerización del ARN. Con el paso del tiempo, la órbita de estos satélites se vuelve más circular. Esto reduce el calentamiento de marea y, por tanto, la eficiencia de ese calentamiento. Los autores del estudio han desarrollado un nuevo modelo, realista, que puede calcular la evolución de la órbita de esos satélites en una escala de tiempo muy grande.
Nos movemos en un margen de miles de millones de años. El tiempo necesario para que la vida pueda evolucionar. De esta manera, explican, han descubierto que las exolunas con un radio orbital pequeño son muy atractivas. Por un lado, tienen la mejor posibilidad de sobrevivir al proceso de expulsión de su planeta de su sistema natal. Por otro, permanecen durante mucho más tiempo en una órbita elíptica. Es decir, experimentan un calentamiento de marea óptimo durante más tiempo. Además, pueden tener atmósferas densas.
Este último punto es clave para conservar el agua en estado líquido. En esencia, lo que explican es que los satélites con un tamaño similar al de la Tierra, pero con una atmósfera más densa (similar a la densidad de Venus), en órbitas cercanas a sus planetas, pueden considerarse posibles candidatos a ser lunas habitables. Sea como fuere, hay que recordar que la búsqueda de exolunas (lunas de planetas lejos del Sistema Solar) sigue adelante. Por ahora no se ha confirmado ninguna, pero naturalmente, es cuestión de tiempo, porque deberían ser abundantes.
Estudio
El estudio es G. Roccetti, T. Grassi, B. Ercolano et al.; «Presence of liquid water during the evolution of exomoons orbiting ejected free-floating planets». Publicado en la revista International Journal of Astrobiology el 20 de marzo de 2023. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Phys
