Planeta habitable

Para Ricitos de Oro, las gachas no debían estar demasiado frías ni demasiado calientes… la temperatura adecuada es lo que necesitaba.

Para que un planeta similar a la Tierra albergue vida, o vida pluricelular, la temperatura es, ciertamente, importante pero ¿cómo de importante? ¿Y qué hace que la temperatura de una exo-Tierra sea “adecuada”?

Algunos estudios recientes han concluido que responder a estas preguntas es sorprendentemente difícil, y que algunas de las respuestas son realmente curiosas.

Considera la inclinación del eje de una exo-Tierra, su oblicuidad.

En la Hipótesis de la “Tierra Rara”, éste es un criterio de Ricitos de Oro; a menos que la inclinación se mantenga estable (gracias a una luna como la nuestra), y en un ángulo “adecuado”, el clima variaría demasiado para que se formase vida pluricelular: demasiadas Tierras bolas de nieve (todo el globo cubierto de hielo y nieve), o demasiado riesgo de un efecto invernadero desbocado.

“Encontramos que los planetas con pequeñas fracciones de océanos o continentes polares, pueden experimentar variaciones climáticas estacionales muy severas”, escribe David Spieguel de la Universidad de Columbia University1, resumiendo los resultados de una extensa serie de modelos que investigan los efectos de la oblicuidad, cobertura tierra/océano, y rotación en planetas similares a la Tierra, “pero esos planetas también podrían mantener condiciones habitables estacionalmente en zonas regionales a lo largo de un mayor rango de radios orbitales que muchos planetas similares a la Tierra”. ¿Y la verdadera sorpresa? “Nuestros resultados proporcionan indicaciones de que los climas modelados son de algún modo menos propensos a las transiciones dinámicas de bola de nieve con una gran oblicuidad”. En otras palabras, una exo-Tierra muy inclinada (como Urano), ¡puede ser menos propensa a sufrir eventos de bola de nieve que nuestra Tierra Ricitos de Oro!

Consideremos ahora la radiación ultravioleta.

“La radiación ultravioleta es un arma de doble fijo para la vida. Si es demasiado fuerte, los sistemas biológicos terrestres se verán dañados. Y si es demasiado débil, la síntesis de muchos compuestos bioquímicos no puede avanzar”, dice Jianpo Guo del Observatorio Yunnan de China2. “Para la mayor parte de las estrellas con temperaturas efectivas de menos de 4600 K, las zonas habitables ultravioleta están más cerca que las zonas habitables. Para las estrellas con temperaturas efectivas superiores a 7137 K, las zonas habitables ultravioletas está más lejos que las zonas habitables”. Este resultado no cambia lo que ya sabíamos sobre las zonas de habitabilidad alrededor de las estrellas de secuencia principal, pero descarta la posibilidad de vida alrededor de estrellas post gigante roja (¡suponiendo que algo haya sobrevivido a su estrella madre pasando por la fase de gigante roja!)

Veamos los efectos de las nubes.

Los cálculos de las zonas de habitabilidad – los radios de las órbitas de exoplanetas alrededor de su estrella madre – para estrellas de secuencia principal normalmente suponen un cielo de astrónomo – cielos permanentemente claros (es decir, sin nubes). Pero la Tierra tiene nubes, y las nubes, definitivamente, tienen un efecto sobre la temperatura global media. “El efecto albedo es sólo débilmente dependiente del espectro estelar incidente debido a que las propiedades ópticas (especialmente el albedo de dispersión) permanecen casi constantes en el rango de longitudes de onda del máximo de la radiación estelar incidente”, concluye un reciente estudio de un equipo alemán3 sobre los efectos de las nubes en la habitabilidad (observaron las estrellas de secuencia principal de clases espectrales F, G, K, y M). Esto suena a que Gaia es amiga de Ricitos de Oro; no obstante: “El efecto invernadero de las nubes altas, por otra parte, depende de las temperatuas de la atmósfera baja, las cuales a su vez son una consecuencia indirecta de los distintos tipos de estrellas centrales”, concluye el equipo (recuerda que la temperatura global de una exo-Tierra depende tanto del efecto del albedo como del efecto invernadero). Entonces, ¿el mensaje global? “Los planetas con nubes similares a la Tierra en sus atmósferas, pueden estar situados más cerca o más lejos de la estrella central en comparación con las atmósferas claras. Los cambios en la distancia dependen del tipo de nubes. En general, nubes bajas dan como resultado un decremento de la distancia debido al efecto albedo, mientras que las nubes altas llevan a un incremento en la distancia”.

Es difícil fijar qué es “adecuado”.


1: autor principal; Kristen Manou de la Universidad de Princeton y Caleb Scharf de la Universidad de Columbia son los coautores (“Habitable Climates: The Influence of Obliquity”, The Astrophysical Journal, Volume 691, Issue 1, pp. 596-610 (2009); arXiv:0807.4180 es el borrador)

2: Autor principal; Fenghui Zhang, Xianfei Zhang, y Zhanwen Han, todos también del Observatorio Yunnan, son coautores (“Habitable zones and UV habitable zones around host stars”, Astrophysics and Space Science, Volume 325, Number 1, pp. 25-30 (2010))

3: “Clouds in the atmospheres of extrasolar planets. I. Climatic effects of multi-layered clouds for Earth-like planets and implications for habitable zones”, Kitzmann et al., accepted for publication in Astronomy & Astrophysics (2010); arXiv:1002.2927 es el borrador.

Autor: Jean Tate
Fecha Original: 24 de febrero de 2010
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3 Respuestas a “¿Qué es “adecuado” para un exoplaneta?”
  1. Jurl dice:

    Y tanto. Es la declaración del tipo “no tenemos la más puta idea” más prolija que he visto últimamente xD. Lo que sigo sin entender es esa fijación antropocéntrica para todo… Por hablar de uno de los puntos cualquiera, ciertamente que la Luna ha contribuído a estabilizar el eje de rotación terrestre (o a evitar que se mueva caóticamente), pero un planeta que rote mucho más despacio no tiene esos riegos: por encima de 2-3 días dudo mucho que el eje se ponga a bailar de forma escandalosa. Venus está tieso como un palo xDD. Por otro lado, a un planeta con un océano global se la suda para dónde apunte su polo norte, y esto es extrapolable a cualquier otra clase de atmósfera algo más densa que la terrestre. De hecho, dicen que sería malo para la vida multicelular y no acabo de entender por qué, cuando una idea que está arraigando en biología precisamente es que la explosión de vida del cámbrico vino a consecuencia de la bola de nieve global de la Tierra, donde unos focos de vida quedaron aislados de otros…

  2. edgar dice:

    deben buscar vida en un lugar como el nuestro. ya que hasta el dia de hoy no hemos visto florecer vida en venus o en marte.

    y es muy dificil determinar que es adecuado para un exoplaneta.
    pienso que si encontraran una exotierra. muy parecidad pero no completamente igual.

  3. De este tema ya se dijo algo en dias pasados pero, para que la temperatura de una exo-Tierra sea importante o mejor la adecuada, dependera no solo de la distancias a que se encientre el planeta de su estrella madre, sino que tambien depende de la clase de estrella que pueda estar orbitando, de la atmosfera, de los oceanos del planeta, de si tiene a o no actividad volcanica, y de un sin fin de cuestiones.

    Todos estos interesantes temas me pilla en un dia intenso de trabajo y no se si le podre dedicar un rato esta tarde. si es asi, abundaremos en el tema que, desde luego, es de un gran interes.

    Hasta luego amigos.

  4.  
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