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Planetas errantes con atmósferas extrañas y ninguna estrella podrían albergar vida

Los mundos que se aferran a sus densas atmósferas primordiales de hidrógeno y helio pueden permanecer lo suficientemente calientes como para mantener el agua líquida en sus superficies, incluso sin la luz de las estrellas.

Impresión de un artista de un planeta errante. Crédito: JPL-Caltech/NASA

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Los planetas con atmósferas extrañas y espesas pueden ser capaces de albergar agua líquida, e incluso vida, en sus superficies. Las condiciones templadas que permiten el agua líquida pueden persistir durante miles de millones de años, incluso si el planeta está flotando por sí solo a través del espacio en lugar de orbitar una estrella.

Cuando los planetas comienzan a formarse alrededor de una estrella joven, forman una atmósfera primordial hecha principalmente de hidrógeno y helio. Muchos planetas eventualmente pierden esta atmósfera, ya que es reemplazada por gases más pesados como el oxígeno y el nitrógeno, tal como lo hicieron los mundos rocosos de nuestro sistema solar. Sin embargo, es posible que algunos planetas más grandes que la Tierra puedan retener su aire primordial.

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Esto podría ser importante porque, a presiones lo suficientemente altas, el hidrógeno puede comportarse como un gas de efecto invernadero, absorbiendo el calor y atrapándolo dentro de la atmósfera en lugar de permitir que se irradie al espacio. Christoph Mordasini, de la Universidad de Berna en Suiza, y sus colegas utilizaron miles de simulaciones para investigar cuánto tiempo este efecto podría mantener mundos que son un poco más grandes que la Tierra en el rango de temperatura adecuado para el agua líquida.

Descubrieron que, dependiendo de la masa del planeta y la distancia de su estrella, este efecto invernadero del hidrógeno podría mantener a los planetas templados hasta por 8 mil millones de años. Esto era cierto incluso en los llamados planetas errantes que no tenían estrellas, porque se espera que las atmósferas gruesas atrapen el calor de la descomposición de los elementos radiactivos bajo tierra.

“No sabemos si la presencia de agua conducirá a la aparición de la vida, pero al menos parece posible que pueda haber vida durante mucho tiempo”, dice Mordasini. Sabemos que hay algunas bacterias en la Tierra que pueden sobrevivir en condiciones similares, rodeadas de hidrógeno y helio en lugar de nitrógeno y oxígeno.

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Debido a que estas atmósferas serían tan gruesas, con masas alrededor de 100 veces más altas que las de la atmósfera de la Tierra, la presión sobre las superficies de estos mundos sería alta y habría pocas variaciones de temperatura. “En la Tierra, el día y la noche dan todas estas diferencias de temperatura, pero estos planetas no tendrían eso”, dice Mordasini. “La vista sería como un día muy brumoso, la temperatura sería constante y la vida sería un poco lenta.

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Referencia de la revista: Nature Astronomy, DOI: 10.1038/s41550-022-01699-8

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