¡Date pisa! La vida debe formarse rápidamente en algunas planetas

Michael Schirber
Space.com
Traducción al español por Ciencia Kanija
24/10/08

Los planetas que orbitan alrededor de estrellas de masa baja pueden tener apenas una ventana de mil millones de años para que la vida pueda formarse. Esta es la implicación de una investigación sobre las fuerzas de matea que pueden arrastrar al planeta a una órbita más estrecha alrededor de su estrella.

La conocida como zona habitable alrededor de una estrella se define en término coloquiales como la órbita planetaria en la que el agua sería líquida, no vapor ni sólida, en la superficie del planeta. Estas órbitas están más cerca para las estrellas menores (menos brillantes).

No obstante, la habitabilidad no es una propiedad permanente te de un planeta.

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“Algunos planetas alrededor de estrellas de baja masa, no van a estar para siempre alrededor de la zona habitable”, dice Rory Barnes del Instituto Planetario y Lunar de la Universidad de Arizona. “Van a ser expulsados”.

El tirón es debido a las fuerzas de marea que surgen debido a que la atracción gravitatoria entre el planeta y la estrella no son uniformes en su superficie.

Barnes y sus colegas han demostrado que las fuerzas de marea alrededor de estrellas de pequeña masa pueden arrastrar un planeta desde la zona habitable en el orden de mil millones de años, según se informa en un reciente ejemplar de Astrobiology Journal.

Si alguno de estos planetas emigrantes pueden ser detectados, podría proporcionar una prueba para la hipótesis de Gaia, la cual dice que la vida puede forzar cambios en un planeta para mantenerlo en un estado habitable.

Migración de planetas

La migración de los planetas se cree que es algo común alrededor de las estrellas durante sus primeros millones de años desde su formación. Esto se debe a interacciones entre planetas y discos llenos de polvo de vida corta.

No obstante, la migración por fuerzas de marea es distinta y tiene lugar a escalas temporales mucho mayores, dice Barnes.

Así como la Luna provoca una elevación en los océanos de la Tierra debido a su atracción gravitatoria no uniforme, un planeta causará que una “protuberancia” de marea aparezca en la superficie de su estrella. Si el planeta gira más rápido que la estrella, esta protuberancia proporciona un arrastre sobre el planeta que provocar que pierda energía y caiga hacia la estrella.

El índice de este migración hacia el interior depende de cómo de excéntrica, o no circular, es la órbita de un planeta. Los investigadores calcular que los planetas con excentricidades mayores de 0,5 son vulnerables a este efecto (la Tierra tiene una excentricidad de 0,017). Aproximadamente el 20 por ciento de los exoplanetas conocidos tienen excentricidades superiores a esto, dice Barnes.

Tiempo de vida habitable

Barnes y sus colaboradores son los primeros en mirar hacia cómo la migración por marea podría recortar la habitabilidad de un planeta.

“Estamos observando el solapamiento de la zona habitable y dónde entran en juego los efectos de marea”, dice Barnes.

Para las estrellas grandes con masas de más de un 35 por ciento de la nuestro Sol, no hay solapamiento. En este caso, la migración por marea tiene lugar sólo para planetas que comienzan relativamente cerca de su estrella – demasiado cerca para estar en la zona habitable.

La situación es distinta para las estrellas de baja masa. Aquí, los planetas con órbitas altamente excéntricas que comienzan en la zona habitable, finalmente se moverán más cerca de su estrella central. El incremento en la radiación se debe a que la espiral hacia dentro elevará las temperaturas por encima del punto de ebullición del agua, poniendo en peligro cualquier vida que se haya formado.

Los investigadores han observado varios escenarios y demostraron que el tiempo de vida habitable alrededor de estrellas de baja masa puede ser menor de mil millones de años.

Laboratorio Gaia

Si la vida puede originarse en uno de estos planetas emigrantes, ¿puede sobrevivir al incremento de radiación conforme el planeta se mueve fuera de la zona habitable tradicionalmente definida?

Contestar a este pregunta podría proporcionar un laboratorio para el estudio de la hipótesis Gaia, la cual dice que la vida puede alterar el clima de un planeta y su geoquímica para adecuarlo mejor a la vida. “Proporciona una gran descripción de la evolución”, dice Barnes.

Si los astrónomos pudiesen detectar una bioseñal (tal como una mezcla inestable de gases atmosféricos) en un planeta que hubiese emigrado fuera de la zona habitable, entonces esto podría implicar que la biología alteró el planeta – tal vez incrementando la reflectividad de la atmósfera – para sobrevivir.

Estos planetas emigrantes “podrían decirnos algo sobre cómo la vida mitiga desastres y se adapta a los cambios climáticos”, dice Barnes.

Caso de prueba

Los investigadores aplicaron entonces su análisis al sistema planetario alrededor de la enana roja Gliese 581, cuya masa es de un tercio la de nuestro Sol. Recientemente se han descubierto tres planetas alrededor de esta estrella de masa baja, y uno de ellos (Gliese 581 c) está justo dentro de la zona habitable.

Los investigadores se preguntan su Gliese 581 c podría alguna vez hacer estado en la zona habitable y luego emigrado de ella. Posiblemente la respuesta sea no, pero Barnes confía en que finalmente los astrónomos encuentren un planeta cuya habitabilidad haya sido recortada.