Fecha: 9 de junio de 2020
Fuente: NoticiasdelaCiencia & NCYT Amazings
traducido por: gienini
Los científicos han ampliado nuestra comprensión de los planetas potencialmente habitables que orbitan alrededor de estrellas distantes al incluir un componente climático crítico: la presencia de polvo aerotransportado.
Los investigadores sugieren que los planetas con un significativa cantidad de polvo aerotransportado, similar al mundo retratado en el clásico relato de ciencia ficción de Dune, podrían ser habitables en un mayor rango de distancias desde su estrella madre, lo que aumentaría la ventana para los planetas capaces de albergar la vida.
El equipo de la Universidad de Exeter, la Met Office y la Universidad de East Anglia (UEA) aisló tres impactos principales del polvo.
Es probable que existan planetas que orbitan cerca de estrellas más pequeñas y más frías que el Sol - estrellas de tipo M - en rotación sincronizada con su traslación alrededor de la estrella, lo que resulta que sus lados próximo y distante de su estrella permanezcan de día y de noche constantemente.
Los investigadores encontraron que el polvo se enfría en el lado más cálido del día, pero también calienta el lado nocturno, ampliando efectivamente la “zona habitable” del planeta, el rango de distancias desde la estrella donde podría existir agua superficial. La detección y caracterización de planetas distantes potencialmente habitables es actualmente más efectiva para este tipo de mundos.
Los resultados, publicados hoy en Nature Communications, también muestran que para los planetas en general, el enfriamiento por polvo en el aire podría desempeñar un papel importante en el borde interior de esta zona habitable, donde hace tanto calor que los planetas podrían perder su agua superficial y volverse inhabitables. Escenario que se cree que ocurrió en Venus. A medida que se pierde agua del planeta y se reducen sus océanos, la cantidad de polvo en la atmósfera puede aumentar y, como resultado, enfriar el planeta. Este proceso es una llamada retroalimentación climática negativa, que pospone la pérdida de agua del planeta.
De manera crucial, la investigación también sugiere que la presencia de polvo debe tenerse en cuenta en la búsqueda de biomarcadores clave indicativos de vida, como la presencia de metano, ya que puede oscurecer sus firmas según lo observado por los astrónomos. Los expertos sugieren que estos resultados significan que los exoplanetas deben considerarse con mucho cuidado antes de ser potencialmente rechazados en la búsqueda de mundos habitables distantes.
El Dr. Ian Boutle, autor principal del estudio y conjuntamente de la Oficina Meteorológica y la Universidad de Exeter, dijo: “En la Tierra y en Marte, las tormentas de polvo tienen efectos de enfriamiento y calentamiento en la superficie, con el efecto de enfriamiento generalmente ganando. Pero estos planetas de “órbita sincronizada” son muy diferentes. Aquí, los lados oscuros de estos planetas están en la noche perpetua, y el efecto de calentamiento gana, mientras que en el lado del día, gana el efecto de enfriamiento. El efecto es moderar las temperaturas extremas, haciendo que el planeta sea más habitable".
Se sabe que la presencia de polvo mineral desempeña un papel importante en el clima, tanto regional como ocurre en la Tierra globalmente, y también ocurre en Marte. El equipo de investigación realizó una serie de simulaciones de exoplanetas del tamaño de la Tierra, utilizando modelos climáticos de última generación, y demostró por primera vez que el polvo mineral natural tendría un impacto significativo sobre si los exoplanetas puedan soportar la vida.
El profesor Manoj Joshi de la UEA dijo que este estudio muestra nuevamente cómo la posibilidad de que los exoplanetas sostengan la vida depende no solo de la irradiancia estelar, o la cantidad de energía luminosa de la estrella más cercana, sino también de la composición atmosférica del planeta. “El polvo en el aire es algo que podría mantener habitables los planetas, pero también oscurece nuestra capacidad de encontrar signos de vida en estos planetas. Estos efectos deben considerarse en futuras investigaciones".
El proyecto de investigación incluyó parte de un proyecto de pregrado de Duncan Lyster, que figura en la lista de autores del artículo. Duncan, quien ahora dirige su propio negocio de fabricación de tablas de surf, agregó: “Es emocionante ver los resultados de la investigación práctica en mi último año de estudio dando frutos. Estaba trabajando en un fascinante proyecto de simulación de atmósfera de exoplanetas, y tuve la suerte de ser parte de un grupo que podría llevarlo al nivel de investigación de clase mundial".
La búsqueda para identificar planetas habitables mucho más allá de nuestro sistema solar es una parte integral de las misiones espaciales actuales y futuras, muchas centradas en responder a la pregunta de si estamos solos.
Nathan Mayne, de la Universidad de Exeter, quien junto con un coautor pudo trabajar en este proyecto gracias a la financiación del Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología (STFC - Science and Technology Facilities Council) agregó: "La investigación de este tipo solo es posible cruzando disciplinas y combinando la excelente comprensión y técnicas desarrolladas para estudiar el clima de nuestro propio planeta, con astrofísica de vanguardia.
“Poder involucrar a estudiantes universitarios de física en este y otros proyectos, también brinda una excelente oportunidad para que aquellos que estudian con nosotros desarrollen directamente las habilidades necesarias en tales proyectos técnicos y de colaboración.
"Con equipos que harán cambiar nuestra comprensión como JWST (James Webb Space Telescope) y E-ELT (Telescopio_Extremadamente Grande), que estarán disponibles próximamente, y que darán un gran salto adelante en el estudio de los exoplanetas, ¡ahora es un buen momento para estudiar Física!"