Algunos exoplanetas tienen un lado mirando permanentemente a su estrella mientras que el otro lado está en oscuridad perpetua. El borde en forma de anillo entre estas regiones permanentes de día y noche se denomina “zona de terminación”. En un nuevo artículo en The Astrophysical Journal, los investigadores de física y astronomía de UC Irvine dicen que esta área tiene el potencial de albergar vida extraterrestre. Crédito: Ana Lobo / UCI
Estas regiones intermedias podrían ser sitios privilegiados para el agua líquida.
En un nuevo estudio, los astrónomos de la Universidad de California, Irvine (UCI) describen cómo la vida extraterrestre tiene el potencial de existir en exoplanetas distantes dentro de un área especial llamada “zona terminadora”, que es un anillo en los planetas que tienen un lado que siempre enfrenta su estrella y un lado que siempre está oscuro.
“Estos planetas tienen un lado diurno permanente y un lado nocturno permanente”, dijo Ana Lobo, investigadora postdoctoral en el Departamento de Física y Astronomía de la UCI que dirigió el nuevo trabajo, que acaba de publicarse el 16 de marzo en The Astrophysical Journal . Lobo agregó que tales planetas son particularmente comunes porque existen alrededor de estrellas que constituyen aproximadamente el 70 por ciento de las estrellas que se ven en el cielo nocturno, las llamadas estrellas enanas M, que son relativamente más tenues que nuestro sol.
El terminador es la línea divisoria entre los lados diurno y nocturno del planeta. Las zonas de terminación podrían existir en esa zona de temperatura “perfecta” entre demasiado caliente y demasiado fría.
“Quieres un planeta que esté en el punto justo de la temperatura adecuada para tener agua líquida”, dijo Lobo, porque el agua líquida, hasta donde saben los científicos, es un ingrediente esencial para la vida.
En los lados oscuros de los planetas terminadores, la noche perpetua produciría temperaturas en picado que podrían hacer que el agua se congelara en hielo. El lado del planeta que siempre mira hacia su estrella podría estar demasiado caliente para que el agua permanezca al aire libre por mucho tiempo.
“Este es un planeta donde el lado diurno puede ser muy caluroso, mucho más allá de la habitabilidad, y el lado nocturno estará helado, potencialmente cubierto de hielo. Podrías tener grandes glaciares en el lado nocturno”, dijo Lobo.
Lobo, junto con Aomawa Shields, profesor asociado de física y astronomía de la UCI, modelaron el clima de los planetas terminales utilizando un software que normalmente se usa para modelar el clima de nuestro propio planeta, pero con algunos ajustes, incluida la ralentización de la rotación planetaria.
Se cree que es la primera vez que los astrónomos han podido demostrar que tales planetas pueden sostener climas habitables confinados a esta región terminal. Históricamente, los investigadores han estudiado principalmente exoplanetas cubiertos por océanos en su búsqueda de candidatos para la habitabilidad. Pero ahora que Lobo y su equipo han demostrado que los planetas terminadores también son refugios viables para la vida, aumentan las opciones entre las que pueden elegir los astrónomos cazadores de vida.
“Estamos tratando de llamar la atención sobre más planetas con agua limitada, que a pesar de no tener océanos extensos, podrían tener lagos u otros cuerpos de agua líquida más pequeños, y estos climas en realidad podrían ser muy prometedores”, dijo Lobo.
Una clave para el hallazgo, agregó Lobo, fue identificar exactamente qué tipo de planeta de la zona terminadora puede retener agua líquida. Si el planeta está cubierto en su mayor parte por agua, entonces el agua que está frente a la estrella, descubrió el equipo, probablemente se evaporaría y cubriría todo el planeta con una gruesa capa de vapor.
Pero si hay tierra, este efecto no debería ocurrir.
“Ana ha demostrado que si hay mucha tierra en el planeta, el escenario que llamamos ‘habitabilidad del terminador’ puede existir mucho más fácilmente”, dijo Shields. “Estos nuevos y exóticos estados de habitabilidad que nuestro equipo está descubriendo ya no son materia de ciencia ficción. Ana ha hecho el trabajo para demostrar que tales estados pueden ser climáticamente estables”.
Reconocer las zonas de terminación como puertos potenciales para la vida también significa que los astrónomos deberán ajustar la forma en que estudian los climas de los exoplanetas en busca de signos de vida, porque las biofirmas que crea la vida pueden estar presentes solo en partes específicas de la atmósfera del planeta.
El trabajo también ayudará a informar los esfuerzos futuros de los equipos que utilizan telescopios como el Telescopio Espacial James Webb o el Gran Telescopio Infrarrojo Óptico Ultravioleta actualmente en desarrollo en la NASA mientras buscan planetas que puedan albergar vida extraterrestre.
“Al explorar estos estados climáticos exóticos, aumentamos nuestras posibilidades de encontrar e identificar adecuadamente un planeta habitable en un futuro cercano”, dijo Lobo.
Referencia: “Habitabilidad de Terminator: el caso de la disponibilidad limitada de agua en los planetas enanos M” por Ana H. Lobo, Aomawa L. Shields, Igor Z. Palubski y Eric Wolf, 16 de marzo de 2023, Astrophysical Journal . DOI: 10.3847/1538-4357/aca970