martes, marzo 12, 2013

¿Vida en una luna alienígena?

Los astrónomos esperan que los datos recogidos por la misión Kepler de la NASA, que ya ha detectado cerca de tres mil posibles exoplanetas, nos enseñe las primeras exolunas.

El descubrimiento de lunas alienígenas abrirá una nueva frontera en la emocionante búsqueda de mundos habitables fuera del Sistema Solar.

Con la confirmación de exolunas probablemente a la vuelta de la esquina, los investigadores han comenzado a abordar los factores únicos y poco terrenales, que pueden afectar su habitabilidad.

Las exolunas al orbitar un cuerpo más grande , tienen un conjunto adicional de restricciones a su potencial de habitabilidad que los planetas.

Los ejemplos incluyen eclipses por su planeta anfitrión, así como la luz del sol reflejada y las emisiones de calor.

Más que nada, la gravedad inducida por calentamiento de marea por un planeta anfitrión pueden impactar dramáticamente en el clima y la geología de una luna.

En esencia, en comparación con los planetas, las exolunas tienen fuentes adicionales de energía que pueden alterar sus "presupuestos de energía", si es demasiado alta, pueden convertirse en un paraíso templado, o en un potencial desierto abrasador.


avatarluna

El borde planetario habitable.

En una serie de artículos recientes, la Universidad de Washington y el Instituto de Astrobiología de la NASA abordan algunos de los problemas de habitabilidad que plantea la relación entre exolunas y sus planetas anfitriones.

Estos artículos han propuesto un "borde habitable" circunplanetario, similar a la bien establecida  "zona habitable" circunestelar.

Esta zona es la banda de temperatura alrededor de una estrella dentro de la cual el agua no hierve ni se congela en la superficie de un planeta.

"La zona Ricitos de Oro" no es demasiado caliente ni demasiada fría, por lo que se ganó ese apodo.

El borde habitable circunplanetario es bastante diferente. Se define como la órbita circunplanetaria más interna en la que una exoluna no se someterá a lo que se conoce como un efecto invernadero desbocado. "Para ser habitable, las lunas deben orbitar planetas fuera del borde habitable".

Un efecto invernadero desbocado se produce cuando el clima de un planeta o una luna se calienta inexorablemente debido a los bucles de retroalimentación positiva. Un ejemplo se cree que han tenido lugar justo a un  lado de nosotros, por así decirlo, al otro planeta más parecido a la Tierra que conocemos: Venus.

Allí, el calor de un sol joven,  podría haber evaporado un océano primordial. Este proceso de evaporación puso cada vez más vapor que atrapaba el calor del agua en la atmósfera, lo que condujo a una mayor evaporación, y así sucesivamente, con el tiempo el planeta fue secado ya que el agua estaba descompuesta en hidrógeno y oxígeno por la radiación ultravioleta del sol.

El hidrógeno atmosférico en Venus escapo al espacio, y sin hidrógeno, ya no se pudo formar más agua.

Las fuerzas de marea.

Una situación que presenta otro obstáculo para la habitabilidad: Cuanto más cerca está un planeta a su estrella, el tirón gravitacional es más fuerte en las lunas de los planetas.

Este tirón extra puede tirar lunas en órbitas no circulares, o excéntricas alrededor de sus planetas. Las orbitas excéntricas, a su vez, dan lugar a cantidades variables de estrés gravitacional que se ejerce sobre la luna alrededor de su órbita .

Estas "fuerzas de marea", como se les llama, causan el calentamiento debido a la fricción.

Las mareas oceánicas que experimentamos en la Tierra se deben en parte a causa de la gravedad de la Luna ejerce en el agua y la tierra , lo que distorsiona un poco la forma de la Tierra.

El efecto en ambos sentidos, pero no igualmente, con los planetas induce calentamiento significativamente mayor en las lunas que son mucho más pequeñas.

Si la órbita de una exoluna esta demasiado cerca de su planeta, el calentamiento por marea podría empujar a una energía muy alta, que culminaría con un efecto invernadero desbocado.

En los extremos, el calentamiento por marea podría desencadenar la actividad volcánica masiva, dejando al satélite cubierto de magma e inhóspito claramente, al igual que la luna Io.

Por otra parte, hay que señalar, calentamiento de marea podría ser un salvador de la vida.

El calentamiento por marea podría ayudar a sostener un océano bajo la superficie, como el que se sospecha que existe dentro de la luna de Saturno Europa.

luna euroásf

Estrellas pequeñas, lunas muertas.

Para los planetas y lunas alrededor de estrellas oscuras y frías, estrellas de baja masa llamadas enanas rojas, esta dinámica se vuelve importante. La zona habitable alrededor de estrellas enanas rojas es muy apretado, pues una estrella con una cuarta parte de la masa del Sol, por ejemplo, la zona de Ricitos de Oro se cree que es sólo el 13 por ciento de la distancia Tierra-Sol.

En un sistema solar de una enana roja, no sólo debe ser estar una luna más cerca de su zona de habitabilidad del planeta,  dada la proximidad necesaria del planeta a su estrella, la órbita de la luna tenderá a ser excéntrica. Estas cualidades aumentan las posibilidades de que la luna caerá dentro del borde habitable.

Hay muchos factores más allá de las consideraciones que hemos explicado, para determinar la habitabilidad de una exoluna.

Para ser considerado en términos generales habitable para otras criaturas, por ejemplo, las bacterias del subsuelo, una exoluna debe cumplir con algunos de los mismos criterios básicos de habitabilidad que la Tierra : Debe tener agua líquida en su superficie, una atmósfera sustancial de larga duración, y un campo magnético para protegerla de la radiación solar.

Crédito de las imágenes : FOX - AVATAR / NASA

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