NeoFronteras

Habitabilidad en luna heladas recalentadas

Área: Espacio — Domingo, 30 de Abril de 2017

Calculan por cuánto tiempo mantendrían una atmósfera y océanos lunas como Ganimedes y Europa si se situaran más cerca del Sol.

Foto

En la película “2010: Odisea dos” se plantea la posibilidad de que si Júpiter se convirtiera en una estrella la vida podría florecer en su luna Europa.

A primera vista esa propuesta parece un absurdo. Dejando de lado que la masa de Júpiter no es suficiente como para sostener reacciones nucleares de fusión, Europa es aparentemente demasiado pequeña como para mantener una atmósfera durante un tiempo geológicamente considerable, por lo que a la posible vida no le daría tiempo evolucionar allí.

Las premisas de la película son meramente cinematográficas, pero la idea de lunas de planetas gaseosos gigantes como lugares interesantes para la vida está ahora de moda a raíz del descubrimiento de este tipo de planetas alrededor de otras estrellas. De hecho, se conocen cientos de planetas gigantes que se encuentran en la zona de habitabilidad.

Puede que haya vida bajo la corteza helada de lunas alejadas de su estrella. Puede que incluso en Europa o en Encélado haya esa vida y algún día la podamos estudiar, aunque las posibilidades de hacer algo así en otros sistemas planetarios son más bien nulas.

Pero, según ciertos modelos, muchos de estos planetas gigantes o jovianos sufren una emigración desde sus posiciones exteriores, en donde se formaron y en donde hay mucho hielo y otros volátiles, a órbitas más cercanas a su estrella. Si esto es así, puede que el joviano arrastre a sus lunas heladas hacia la zona de habitabilidad del sistema y que estas lunas se cubran con un gran océano de agua líquida y una atmósfera.

La pregunta es durante cuánto tiempo permanecerá estable ese océano y esa atmósfera. Al fin y al cabo, el vapor de agua puede escapar del débil campo gravitatorio de la luna en cuestión y, además, la radiación ultravioleta del Sol disociará las moléculas de este compuesto y el hidrógeno se perderá en el espacio.

Ahora, un nuevo estudio cuantifica durante cuánto tiempo durarán esas condiciones favorables a la vida y la respuesta es miles de millones de años si la luna tiene el tamaño adecuado.

Owen Lehmer (University of Washington) y sus colaboradores han calculado qué pasaría para lunas del tamaño de Ganimedes o Europa si fueran trasladas más hacia el interior de un sistema planetario con una estrella similar al Sol.

Han descubierto que hay un límite, calculado en 1,1 UA a partir del cual el efecto invernadero destruye en poco tiempo las posibilidades de habitabilidad, aunque esto depende del albedo, que en este caso se fija en 0,2. Alejándose de esa distancia límite han visto que hay una relación exponencial entre la masa de la luna en cuestión y la longevidad de su atmósfera y océanos.

Para el caso de Ganimedes se podría mantener las condiciones acuosas de modo indefinido, aunque sólo tenga un tamaño de sólo dos tercios el de Marte, siempre y cuando no estuviera más cerca que esas 1,1 UA.

Para el caso de Europa estas condiciones se mantendrían durante más de mil millones de años a una distancia de 1.5 UA, pero más cerca de eso sus condiciones de habitabilidad desaparecerían rápidamente, aunque, de nuevo, depende del albedo.

Para tamaños más pequeños el efecto invernadero y la baja gravedad harían que estas lunas se quedaran sin agua en poco tiempo por lo que serían inhabitables. Así que no habría una oportunidad para tamaños similares al de Encélado.

Las posibilidades son interesantes, pues los modelos de formación predicen la existencia de lunas incluso mayores que Ganimedes alrededor de este tipo de planetas.

Sin embargo, las inesperadas dificultades de observación y los problemas de orientación de la misión Kepler no han permitido todavía detectar este tipo de lunas, pese a que se predijo tal detección. Quizás en futuras misiones esto sí sea posible.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=5495

Fuentes y referencias:
Artículo original
Artículo en ArXiv.
Foto: NASA/JPL-Caltech.

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

  1. apalankator:

    Pues según este estudio Marte todavía debería retener su atmósfera, cuando sabemos que ya no la tiene. A no ser que haya mediado algún suceso catastrófico que haya producido esta circunstancia, el modelo falla.

  2. NeoFronteras:

    Marte se formó en el Sistema Solar interior, por lo que partió ya con menos agua (proporcionalmente) de la que tienen algunas lunas del S. S. exterior. En Marte la poca agua que había se escapó y la que quedaba se congeló por falta de efecto invernadero.

  3. Tomás:

    Estamos hablando de un imposible en nuestro sistema y de un inaccesible en cualquier otro. Pura especulación entonces que solo puede servir para probar las facultades predictivas de la ciencia el día que encontremos algún astro así.

  4. NeoFronteras:

    Estimado Tomás:
    Es un posible según la física conocida. Nos dice que un joviano en otro sistema que haya emigrado desde el exterior hacia la zona de habitabilidad puede haber traído consigo lunas que si son como Ganímedes o mayores posiblemente estén cubiertas por océanos. Se espera que en el futuro cercano podamos detectar estas lunas.

  5. Dr. Thriller:

    En realidad el tema es más que interesante. Vamos por partes.

    Lo que diría que ha configurado, y mucho, la ecosfera terrestre, es su clima[tología]. Ya sabemos, eje de rotación inclinado respecto al plano orbital, estaciones regulares, rotación rápida que induce Coriolis; todo esto es de gran importancia. Si la Tierra no estuviese inclinada, no tendría estaciones, y si rotase en 3-4 días, el clima sería irreconocible (y mucho más benigno, por cierto, en el sentido de estar más nivelado).

    Aprovecho para decir que en el pasado, cuando la Luna estaba más cerca, la Tierra rotaba más deprisa. Creo que en el momento que se formó la Luna según la teoría actual de conseso la rotación terrestre era de 13-14 horas. Para las épocas de chicha (del Cámbrico en adelante), si no me falla la neurona, el día debía de ser de 20-22 horas. Esto debería inducir Coriolis algo más fuertes, es decir, los huracanes del Jurásico serían un 30% más violentos.

    A todo lo demás, la excentricidad de la órbita es baja, sólo hay 5 millones de km entre el afelio y el perihelio. La diferencia de insolación influye a “nivel sutileza” porque hay efectos de más intensidad.

    Pongámonos ahora en una luna de un mundo joviano gigante. Calisto se acerca y aleja del Sol 4 millones de km *cada 17 días* (que dura su revolución planetaria), un planeta joviano es complicado que tenga una órbita de mucha excentricidad, pero no es imposible. Sumemos además que aquí sí que la luna estará acoplada, mostrando el mismo hemisferio a su planeta, y con eclipses regulares de propina cada vez que pasa por detrás de su planeta. Si el plano orbital de las lunas está inclinado como la Tierra, entonces los patrones climáticos hacen que no sienta las neuronas.

    ¿Complejo, eh? Y nosotros nos pensamos que somos la rebolla, y hasta parimos el principio antrópico y nos quedamos más hartos que Kim Chun Kin o cómo se llama, se está claro que combate el stress con chocalatinas. A saber si es fumador encima. Como soy persona justa, debo decir que Trump se ha instalado un botón de emergencia en su mesa del despacho oval, para que le traigan Coca-Cola. No, no es una broma. Principio antrópico. Con esto último, presentado por los hermanos Marx, me los arrollo en un simposium académico (a los del principio ídem).

  6. Tomás:

    Querido Neo:
    Digo imposible en nuestro sistema.

  7. Naonis:

    A mi me parece interesante Titan, la luna de Saturno. Tiene una atmosfera de nitrógeno y metano, y este se sublima en nubes que precipitan en tormentas de liquido a la superficie. En esta, tiene ríos, lagos y mares tan grandes como el Caspio el mar Negro terrestre. (montar allí una refinería y una gasolinera automática, sería prometedor, si después pudiesen enviar el combustible, plástico y otros productos derivados, a la Tierra)La luz en su superficie sería como la de un atardecer, pues su atmosfera opaca es amarillenta o anaranjada, por las toalinas, compuestos que se forman en ella.

    ro he leído también, que con el tiempo, el metano de su superficie, no se sublimara nuevamente; y las lluvias y tormentas iran disminuyendo, hasta desaparecer con el tiempo. Quedando una atmosfera transparente, como la existente en Marte.

    También, que al principio de su formación, esta luna saturnina, no tenia atmosfera, sino que esta se formo después, por el choque de algún asteroide con su superficie.

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