Científicos de Cambridge desarrollan un método para calcular el agua de un planeta exterior
Un modelo desarrollado en
Cambridge permite predecir cuánta agua puede almacenar un planeta rocoso en sus
depósitos subterráneos, disuelta en minerales que la atrapan como esponjas.
Se cree que esta agua, que está
encerrada en la estructura de los minerales en el fondo, podría ayudar a un
planeta a recuperarse de su ardiente nacimiento inicial. Sus resultados podrían
ayudarnos a comprender cómo los planetas pueden volverse habitables después de
un intenso calor y radiación durante sus primeras etapas.
Se cree que los planetas que
orbitan estrellas enanas rojas de tipo M, la estrella más común de la galaxia,
son uno de los mejores lugares para buscar vida extraterrestre. Pero estas
estrellas tienen años de adolescencia particularmente tempestuosos, liberando
intensos estallidos de radiación que destruyen los planetas cercanos y eliminan
el agua de su superficie.
La fase adolescente de nuestro
sol fue relativamente corta, pero las estrellas enanas rojas pasan mucho más
tiempo en este angustioso período de transición. Como resultado, los planetas
bajo sus alas sufren un efecto invernadero desbocado donde su clima se
convierte en un caos.
"Queríamos investigar si
estos planetas, después de una crianza tan tumultuosa, podrían rehabilitarse y
albergar agua superficial", dijo en un comunicado la autora principal del
estudio, Claire Guimond, estudiante de doctorado en el Departamento de Ciencias
de la Tierra de Cambridge.
Sus resultados podrían ayudarnos
a comprender cómo los planetas pueden volverse habitables después de un intenso
calor y radiación durante sus primeras etapas.
La nueva investigación, publicada
en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, muestra que el agua
interior podría ser una forma viable de reponer el agua superficial líquida una
vez que la estrella anfitriona de un planeta haya madurado y atenuado. Esta
agua probablemente habría sido traída por los volcanes y liberada gradualmente
como vapor a la atmósfera, junto con otros elementos que dan vida.
Su nuevo modelo les permite
calcular la capacidad de agua interior de un planeta en función de su tamaño y
la química de su estrella anfitriona. "El modelo nos da un límite superior
sobre la cantidad de agua que un planeta podría transportar en profundidad, en
función de estos minerales y su capacidad para absorber agua en su
estructura", dijo Guimond.
Los investigadores descubrieron
que el tamaño de un planeta juega un papel clave para decidir cuánta agua puede
contener. Esto se debe a que el tamaño de un planeta determina la proporción de
minerales que transportan agua de los que está hecho.
La mayor parte del agua interior
de un planeta está contenida dentro de una capa rocosa conocida como manto
superior, que se encuentra directamente debajo de la corteza. Aquí, las condiciones
de presión y temperatura son las adecuadas para la formación de minerales
verde-azulados llamados wadsleyita y ringwoodita que pueden absorber agua. Esta
capa rocosa también está al alcance de los volcanes, que podrían traer agua a
la superficie a través de erupciones.
La nueva investigación mostró que
los planetas más grandes, alrededor de dos o tres veces más grandes que la
Tierra, generalmente tienen mantos rocosos más secos porque el manto superior
rico en agua constituye una proporción más pequeña de su masa total.
Los resultados podrían
proporcionar a los científicos pautas para ayudarlos en la búsqueda de
exoplanetas que podrían albergar vida. "Esto podría ayudar a refinar
nuestra clasificación de qué planetas estudiar primero", dijo Oliver
Shorttle, quien está afiliado conjuntamente con el Departamento de Ciencias de
la Tierra y el Instituto de Ciencias de Cambridge. Astronomía. "Cuando
buscamos los planetas que mejor pueden contener agua, probablemente no quieras
uno significativamente más masivo o tremendamente más pequeño que la
Tierra".
Los hallazgos también podrían
aumentar nuestra comprensión de cómo los planetas, incluidos los más cercanos a
casa como Venus, pueden pasar de paisajes infernales estériles a una canica
azul. Las temperaturas en la superficie de Venus, que tiene un tamaño y una
composición similar a la de la Tierra, rondan los 450°C y su atmósfera está
cargada de dióxido de carbono y nitrógeno. Sigue siendo una pregunta abierta si
Venus albergó agua líquida en su superficie hace 4 mil millones de años.
"Si ese es el caso, entonces
Venus debe haber encontrado una manera de enfriarse y recuperar el agua
superficial después de nacer alrededor de un sol ardiente", dijo Shorttle,
"es posible que haya aprovechado su agua interior para hacer esto".
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