El exoplaneta más cercano a la Tierra tiene días y noches perpetuas en su superficie

 

Planetas como Proxima Centauri b experimenta mareas cientos de veces más fuertes que las que mueven los océanos de la Tierra dos veces al día. La fuerza de esas mareas también tira de la atmósfera del planeta, pero una simulación reciente descubrió que la fuerza de las mareas de la estrella anfitriona de Próxima Centauri b no tiene mucho impacto en el tiempo o el clima a largo plazo.

En cambio, los patrones climáticos en Proxima Centauri b, y en otros planetas en las zonas habitables de las estrellas enanas rojas, parecen regirse por el hecho de que la mitad del planeta está en luz diurna perpetua mientras que la otra mitad está en una noche interminable.

Qué hay de nuevo – Las estrellas enanas rojas como Proxima Centauri y TRAPPIST-1 son más pequeñas, más tenues y más frías que nuestro Sol. Mundos como Próxima Centauri b y TRAPPIST-1e sienten la atracción gravitacional de sus estrellas con mucha más fuerza que nosotros sentimos el efecto de marea de nuestro Sol, porque están mucho más cerca. Aquí en la Tierra, la Luna ejerce más fuerza de marea que el Sol, también porque está mucho más cerca. Y las mareas no solo tiran del océano; también pueden mover el aire.

Pero aunque la fuerza de las mareas de la Luna cambia nuestros océanos notablemente dos veces al día, no tiene mucho impacto en nuestra atmósfera. El poco movimiento de aire del que la Luna podría atribuirse está casi completamente abrumado por el efecto del calor, o la falta de él. El aire caliente se expande y asciende, creando áreas de menor presión atmosférica; el aire frío se comprime y se hunde, creando áreas de mayor presión atmosférica. El aire tiende a moverse de áreas de mayor presión a áreas de menor presión; a eso lo llamamos viento.

En los mundos que orbitan estrellas enanas rojas lo suficientemente cerca como para ser potencialmente habitables, la atracción de las mareas en la atmósfera puede ser hasta 500 veces más fuerte que la que experimenta la atmósfera de la Tierra. Proxima Centauri b en realidad puede estar cerca de la fuerza de marea máxima que un planeta puede soportar y aún mantener una superficie sólida. Pero incluso las mareas extremas de Proxima Centauri b no tienen mucho efecto en su tiempo o su clima, según un reciente estudio de simulación realizado por el científico planetario de la Universidad McGill Thomas Navarro y sus colegas.

“Mareas gravitacionales en [planets orbiting red dwarf stars] solo impactan moderadamente su meteorología superficial, con poco o ningún impacto en su clima”, escribieron en su artículo reciente.

Navarro y sus colegas construyeron un modelo digital de un planeta similar a la Tierra que orbita una estrella de baja masa como Próxima Centauri, luego lo probaron con diferentes composiciones atmosféricas y otras condiciones. Al final resultó que, el clima en Próxima Centauri b está determinado principalmente por el hecho de que el planeta está bloqueado por mareas con respecto a su estrella. En otras palabras, el planeta gira una vez cada vez que orbita alrededor de la estrella, por lo que el mismo lado del planeta siempre mira directamente hacia la estrella, con luz diurna constante.

Cómo pueden aparecer discos de materia alrededor de Proxima Centauri. MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO BIBLIOTECA/Science Photo Library/Getty Images

Profundizando en los detalles — Navarro y sus colegas se basaron en el trabajo de estudios previos, que habían modelado las atmósferas de planetas bloqueados por mareas alrededor de estrellas como Próxima Centauri. Pero nadie se había centrado antes en el efecto de las mareas en la atmósfera, por lo que el equipo incorporó las mareas en su nuevo modelo para ver qué podría verse diferente. La respuesta resultó ser: no mucho, pero los exoplanetas que orbitan enanas rojas todavía tienen un clima salvaje.

Es extremadamente ventoso, por un lado. La estrella calienta constantemente el lado diurno permanente, lo que crea un área de baja presión a medida que el aire caliente se expande y asciende. El viento sopla desde el lado oscuro y fresco de la noche a una velocidad de 35 a 70 kilómetros por hora, según los modelos. Eso significa que toda la superficie del planeta suele estar experimentando algo entre una fuerte brisa y un fuerte vendaval, siempre soplando hacia el mismo lugar en el lado diurno.

“Tienes todos estos vientos que vienen todo el tiempo desde la misma dirección”, dice Navarro. Inverso. “Los vientos son creados por baja presión que es una consecuencia directa del calentamiento permanente”.

Y ese lugar diurno, directamente debajo de la tenue estrella roja en el cielo, probablemente esté perpetuamente tormentoso. Eso es lo que esperarías de una zona de baja presión aquí en la Tierra, o incluso en un mundo muy diferente como Júpiter. El modelo de Navarro y sus colegas también sugiere que una zona de baja presión generaría una espesa capa de nubes sobre una gran franja del lado diurno, manteniendo las cosas más sombreadas de lo que se esperaría que fuera algo llamado “lado diurno permanente”.

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