NeoFronteras

El papel del océano en exoplanetas

Área: Espacio — domingo, 21 de diciembre de 2014

Un océano global somero de 50 m de profundidad es suficiente para mantener un planeta con una inclinación de 90 grados a una temperatura confortable, constante y estable a lo largo de todo el año.

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La realidad es que los humanos no tenemos ni la menor idea de cómo pueden ser los posibles planetas con vida que pueda haber por ahí afuera. Sólo podemos extrapolar lo que conocemos sobre la vida en la Tierra, único ejemplo conocido de vida por parte de los humanos.
Así que se cree que la presencia de agua debe ser indispensable. Este compuesto disuelve muy bien las sustancias orgánicas gracias a su polaridad. No se sabe de otro disolvente que de sé de manera natural, sea lo suficientemente abundante y permanezca líquido en una gama de temperaturas tan amplia.
Pero el agua en un planeta juega otros papeles además de su función orgánica. Interviene en la formación de hielos y nubes, participa en los ciclos de los elementos gracias a la meteorización, etc.
Las simulaciones computacionales que tratan de simular climas de exoplanetas se han centrado en sus atmósferas, pero la presencia de océanos es de vital importancia para la estabilidad del clima.
En las simulaciones los patrones de circulación oceánica en un plantea cubierto completamente por el agua dicen que el transporte de calor por parte del mar es fundamental para mantener el clima estable y esto tiene que ser tenido muy en cuenta.
Hay dependencia de un exoplaneta de la distancia que está a su estrella para que el agua esté o no líquida en su superficie, pero también de una estabilidad climática que pueden proporcionar los océanos.
Los océanos tienen una inmensa capacidad de controlar el clima porque pueden lograr que la temperatura superficial responda muy lentamente a los cambios estacionales o fluctuaciones solares, lo que posibilita que un planeta se mantenga en unos límites de temperatura tolerables para la vida.
Ahora, un nuevo estudio apunta a que, incluso para planetas con inclinaciones muy altas del eje rotación (oblicuidad), la presencia de océanos es fundamental para mantener las condiciones para la vida.
La relativamente baja oblicuidad de la Tierra facilita que las estaciones no sean muy pronunciadas. Pero un planeta cualquiera puede tener su eje de rotación casi paralelo al plano orbital, es lo que le pasa, por ejemplo a Urano. Quizás haya exotierras o supertierras que les pase algo parecido. La lista de miles de exoplanetas ya descubiertos nos sugiere que eso es posible. En principio cuanto más grande es la oblicuidad menos habitable es un planeta.
Pero el grupo de David Ferreira (University of Reading) ha descubierto que una alta oblicuidad no es necesariamente un impedimento para la vida si existe un océano global somero de, al menos, 50 m de profundidad. Esto mantiene el planeta a una temperatura confortable, constante y estable a lo largo de todo el año.
Si el eje de rotación es totalmente paralelo al plano orbital el polo norte experimentaría un día de seis meses de duración y el sur una noche de la misma duración, situación que se invertiría en el resto del año de 12 meses si se tratara de un planeta con el mismo periodo orbital que la Tierra. Pero incluso en esta situación extrema el océano global descrito mantiene una adecuada temperatura constante. Era de esperar congelaciones o agua hirviente que hiciera un mundo así inhabitable, pero el océano de un planeta así almacena calor para la larga noche invernal.
Con el modelo usado para este resultado simularon un planeta acuático a una distancia similar a la que tiene la Tierra al Sol con una océano de 3000, 200, 50 y 10 metros de profundidad y oblicuidades de 23, 54 y 90 grados.
Para 90 grados era suficiente un océano global de 50 m de profundidad para experimentar temperaturas primaverales durante todo el año. Se esperaba que el poner un océano hiciera más habitable un planeta de este tipo, pero no hasta este punto. Sin embargo, un océano de 10 m de profundidad no es suficiente para regular el clima. En este caso se forma rápidamente una capa de hielo en la parte oscura que no se derrite al llegar al lado soleado. Como resultado se genera una bola de hielo global que es inhabitable.
Se especuló en su día que se formaría un cinturón de hielo en el ecuador de un planeta así, pero, según este estudio, no hay casos intermedios y o bien se convierte en una bola de hilo o en un planeta primaveral cubierto por agua líquida.
Entre alguna de las supertierras descubiertas hay alguna que podría tener un océano global debido a su densidad. Así que es posible, aunque con baja probabilidad, de que esta situación se dé.
El nuevo resultado aumenta las expectativas de que haya vida en planetas muy inclinados que estén en la zona habitable de su estrella.
No obstante, no está claro que un planeta con un océano global sea propicio para la vida. Al menos no sería propicio para la vida inteligente. Tampoco habría meteorización de rocas y los ciclos de los elementos no serían como en la Tierra. Esto limita las posibilidades de que el termostato geológico regule la temperatura a largo plazo.
Por otro lado, esto nos hace pensar en el pasado de la Tierra, cuando los continentes o sus precursores los cratones se distribuían de manera dispersa por la superficie terrestre. En esos tiempos el clima terrestre posiblemente era permanentemente primaveral.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4577

Fuentes y referencias:
Nota de prensa I.
Nota de prensa II.
Ilustración: Christine Daniloff/MIT/ESO.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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2 Comentarios

  1. David:

    ¿Y como seria esa vida no inteligente, en esos planetas con eje giratorio, muy inclinado.¿ ¿aves, peces y animales, como los terrestres.¿ Aunque las ocas y cuervos, son inteligentes, no han ido mas allá, por carecer de manos, como ocurre con los delfines y ballenas, que también son inteligentes, como los calamares y pulpos, que en lugar de manos, tienen brazos tentaculares.

  2. tomás:

    Querido David:
    Si lees mi 3 del artículo “Kepler K2 descubre…”, no tendré que repetir lo que pienso sobre el tema.
    Un fuerte abrazo.

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