El calentamiento por marea disminuye la ‘zona Ricitos de Oro’

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Artículo publicado por Richard A. Lovett el 8 de mayo de 2012 en Nature News

Un factor que se pasó por alto apunta a menos planetas habitables de lo que se pensaba.

Un efecto de calentamiento poco tenido en cuenta anteriormente podría disminuir las estimaciones de las zonas habitables del tipo de estrellas más numerosas de la Vía Láctea — las de tipo ‘M’ o enanas rojas — a la mitad, dice Rory Barnes, astrobiólogo en la Universidad de Washington en Seattle. Este factor — el calentamiento gravitatorio a través de marea — sugiere una pléyade de planetas en los cuales el calentamiento por marea es una fuente principal de calor interno. Barnes presentó su trabajo ayer en una reunión de la División de Astronomía Dinámica de la Sociedad Astronómica Americana en Timberline Lodge, Oregón.

Erupción volcánica en Ío captada por New Horizons © by RDPixelShop


La zona habitable es la región de la órbita lo bastante cercana a una estrella para que un planeta tenga agua líquida, pero no tan cerca como para que el agua se evapore. Para nuestro Sol, la zona se extiende aproximadamente desde el borde interior de la órbita de Marte al borde exterior de la de Venus. Para estrellas más pequeñas y frías, tales como las enanas de clase M, la zona puede estar considerablemente más cerca de la estrella de lo que Mercurio está del Sol. Y debido a que los planetas cercanos son más fáciles de detectar que los lejanos, tales estrellas han sido un objetivo principal para los buscadores de planetas que persiguen mundos similares a la Tierra.

Simplemente hay un problema con la búsqueda de planetas habitables alrededor de tales estrellas, dice Barnes. Debido a que las fuerzas de marea varían drásticamente con la distancia entre un planeta y su estrella, unas órbitas más cercanas también dan como resultado fuerzas de marea mucho mayores.

Dado que los planetas no tienen órbitas perfectamente circulares, estas fuerzas de marea provocan que el planeta se estire y comprima cada vez que se acerca o aleja de su estrella; amasando su interior y produciendo masivas cantidades de calor por fricción. Puede producirse una buena cantidad de calor, añade, incluso con las desviaciones más leves respecto a una órbita circular perfecta. Y, señala Barnes, otros factores — tales como la tasa de rotación del planeta y la inclinación de su eje — también pueden influir en la producción de calor.

Un proceso similar de marea hace que Ío, la luna de Júpiter, sea el cuerpo de mayor actividad volcánica del Sistema Solar. “Simplemente estoy escalando lo que pasa en el sistema Ío-Júpiter en un factor de 1000 en masa”, apuntó Barnes en la conferencia. “Es el mismo proceso, pero a lo grande”.

Efectos calientes

Barnes añade que este proceso puede también cambiar la órbita de un planeta, haciéndola más circular. Esto reduciría la cantidad de calor generado. Pero incluso si el planeta orbita en un camino casi circular, señala Barnes, sus cálculos muestran que podría haber sufrido suficiente calentamiento como para perder toda su agua hacia el espacio. “Los planetas terrestres pueden quedar esterilizados de manera permanente”, comenta.

Tales planetas podrían también orbitar en lo que se cree que es la zona habitable, apareciendo a los ojos de los buscadores de exoplanetas como mundos similares a la Tierra. “Parecería lo que estamos buscando”, dice. “Pero, ¿es un gemelo de la Tierra, o un Venus en la zona habitable?”.

Para las enanas rojas de menor tamaño, añade Barnes, el calentamiento por marea podría reducir la zona habitable en aproximadamente un 50% sobre las actuales estimaciones, pero estrellas más brillantes tendrían zonas habitables de mayor alcance donde esto no sería un factor tan importante. “A un cuarto de la masa solar, el efecto desaparece”, afirma Barnes.

Pero incluso para planetas no esterilizados por el proceso, puede haber serios efectos. “Esta es una fuente de energía que no existe en la Tierra”, dice.

Si el efecto es fuerte, podría producir un Ío de tamaño planetario. O, si el planeta estuviese congelado, las fuerzas de marea podrían mantener un océano líquido bajo la capa de hielo que cubre la superficie del planeta, como una versión a escala planetaria de Europa, la luna de Júpiter, que tiene un océano bajo una gruesa capa de hielo el cual se mantiene líquido por el calor de marea.

“Nadie trabajó en serio con esto antes”, dice Douglas Hamilton, astrónomo en la Universidad de Maryland en College Park.

El siguiente paso, añade Sylvio Ferraz Mello, astrónomo en la Universidad de Sao Paulo en Brasil, es buscar las consecuencias geológicas de un calentamiento por marea comparativamente más leve en mundos similares a la Tierra — un factor que podría tener desconocidas, pero posiblemente importantes, ramificaciones para la tectónica de placas.

Hamilton advierte, no obstante, que estos hallazgos aún son teóricos. E incluso si hay formas de determinar si un planeta terrestre que orbita en la zona habitable de una estrella de clase M es un gemelo de la Tierra o un Venus de marea, añade, “esto está más allá de cualquier misión [de telescopios espaciales] que tenemos ahora mismo en planificación”.


Autor: Richard A. Lovett
Fecha Original: 8 de mayo de 2012 en
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