Lo planetas similares a Proxima Centauri b experimentan mareas cientos de veces más fuertes que las que mueven los océanos de la Tierra dos veces al día. La fuerza de esas mareas también tira de la atmósfera del planeta, pero una simulación reciente encontró que el tirón de marea de la estrella anfitriona de Proxima Centauri b no tiene mucho impacto en el clima o en el clima a largo plazo.
En cambio, los patrones climáticos en Proxima Centauri b, y en otros planetas en las zonas habitables de las estrellas enanas rojas, parecen estar gobernados por el hecho de que la mitad del planeta está a la luz del día perpetua, mientras que la otra mitad está en una noche interminable.
Últimas novedades sobre Próxima b
Las estrellas enanas rojas como Proxima Centauri y TRAPPIST-1 son más pequeñas, más tenues y más frías que nuestro Sol. Mundos como Proxima Centauri b y TRAPPIST-1e sienten la atracción gravitacional de sus estrellas mucho más fuertemente de lo que sentimos el efecto de marea de nuestro Sol, porque están mucho más cerca. Aquí en la Tierra, la Luna ejerce más fuerza de marea que el Sol, también porque está mucho más cerca. Y las mareas no solo tiran del océano; también pueden mover aire.
Pero aunque el tirón de marea de la Luna cambia nuestros océanos notablemente dos veces al día, no tiene mucho impacto en nuestra atmósfera. El poco movimiento de aire por el que la Luna podría reclamar crédito está casi completamente abrumado por el efecto del calor, o la falta de él. El aire caliente se expande y sube, creando áreas de menor presión atmosférica; el aire frío se comprime y se hunde, creando áreas de mayor presión atmosférica. El aire tiende a moverse de áreas de mayor presión a áreas de menor presión, lo llamamos viento.
En mundos que orbitan estrellas enanas rojas lo suficientemente cerca como para ser potencialmente habitables, la atracción de marea sobre la atmósfera puede ser hasta 500 veces más fuerte que lo que experimenta la atmósfera de la Tierra. Proxima Centauri b en realidad puede estar cerca de la fuerza de marea máxima que es posible que un planeta aguante y aún mantenga una superficie sólida. Pero incluso las mareas extremas de Proxima Centauri b no tienen mucho efecto en su clima, según un estudio de simulación reciente realizado por el científico planetario de la Universidad McGill Thomas Navarro y sus colegas.
“Las mareas gravitacionales en [los planetas que orbitan estrellas enanas rojas] solo afectan moderadamente su meteorología superficial, con poco o ningún impacto en su clima”, escribieron en su artículo reciente.
Navarro y sus colegas construyeron un modelo digital de un planeta similar a la Tierra que orbita una estrella de baja masa como Proxima Centauri, luego lo probaron con diferentes composiciones atmosféricas y otras condiciones. Resultó que el clima en Proxima Centauri b está principalmente moldeado por el hecho de que el planeta está bloqueado por las mareas a su estrella. En otras palabras, el planeta gira una vez cada vez que orbita la estrella, por lo que el mismo lado del planeta siempre está mirando directamente hacia la estrella, a la luz del día constante.
Cómo pueden aparecer discos de materia alrededor de Proxima Centauri. MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Science Photo Library/Getty Images
PROFUNDIZANDO EN LOS DETALLES
Navarro y sus colegas se basaron en el trabajo de estudios anteriores, que habían modelado las atmósferas de planetas bloqueados por marea alrededor de estrellas como Proxima Centauri. Pero nadie se había centrado en el efecto de las mareas en la atmósfera antes, por lo que el equipo incorporó las mareas en su nuevo modelo para ver qué podría parecer diferente. La respuesta resultó ser: no mucho, pero los exoplanetas que orbitan enanas rojas todavía tienen un clima salvaje.
Hace mucho viento, por un lado. El lado diurno permanente es constantemente calentado por la estrella, lo que crea un área de baja presión a medida que el aire caliente se expande y se eleva. El viento se precipita desde el lado oscuro y fresco de la noche a 35 a 70 kilómetros por hora, según los modelos. Eso significa que toda la superficie del planeta generalmente experimenta algo entre una fuerte brisa y un fuerte vendaval, siempre soplando hacia el mismo lugar en el lado diurno.
“Tienes todos estos vientos que vienen todo el tiempo desde la misma dirección”, dice Navarro a Inverse. “Los vientos son creados por la baja presión que es una consecuencia directa del calentamiento permanente”.
Y ese punto del lado del día, directamente debajo de la tenue estrella roja en el cielo, es probablemente perpetuamente tormentoso. Eso es lo que esperarías de una zona de baja presión aquí en la Tierra, o incluso en un mundo muy diferente como Júpiter. El modelo de Navarro y sus colegas también sugiere que una zona de baja presión generaría una espesa capa de nubes sobre una gran franja del lado diurno, manteniendo las cosas más sombrías de lo que cabría esperar de algo llamado “lado diurno permanente”.
POR QUÉ ES IMPORTANTE
Estudios anteriores han modelado cómo el bloqueo de marea daría forma al clima de un planeta, pero este confirma que es el principal efecto involucrado en la configuración de los patrones climáticos a gran escala en exoplanetas alrededor de estrellas enanas rojas. Y eso es extremadamente importante para los astrobiólogos, porque la mayoría de los exoplanetas potencialmente habitables que es probable que encontremos orbitarán estrellas enanas rojas.
Por un lado, alrededor de tres cuartas partes de las estrellas de nuestra galaxia son enanas rojas. Las estrellas de baja masa parecen formarse con más frecuencia que las más masivas, y también sobreviven mucho más tiempo; eso le da a las enanas rojas una ventaja demográfica definitiva.
Ilustración de cómo podría ser la superficie de Proxima Centauri b. Mark Stevenson/Stocktrek Images/Stocktrek Images/Getty Images
Y los exoplanetas potencialmente habitables alrededor de estas pequeñas estrellas son más fáciles de encontrar para los cazadores de planetas que los que orbitan estrellas más grandes y brillantes. La zona habitable de una enana roja, la región alrededor de una estrella donde las temperaturas son las adecuadas para que exista agua líquida, se apiña mucho más cerca de la estrella que la zona habitable en nuestro Sistema Solar, que comienza aproximadamente en la órbita de Venus y termina justo fuera de la órbita de Marte. Y si estás buscando un planeta pequeño, es más fácil verlo cuanto más cerca está de su estrella.
Lo que sigue
Comprender las condiciones en estos mundos es importante si queremos entender cómo y dónde podría formarse la vida, y prosperar.
Por supuesto, eso supone que Proxima Centauri b, o cualquier otro mundo similar a la Tierra alrededor de una enana roja, en realidad tiene una atmósfera. Muchas estrellas enanas rojas son notoriamente volátiles, propensas a emitir ráfagas masivas de radiación y partículas cargadas en el espacio. Ese tipo de clima estelar podría despojar a la atmósfera de un planeta cercano y significar muy malas noticias para la vida extraterrestre.
Varios grupos de astrónomos planean usar el Telescopio Espacial James Webb para estudiar estos exoplanetas en los próximos meses. Intentarán medir la atmósfera de Proxima Centauri B, investigar las atmósferas de varios mundos TRAPPIST-1 y descubrir si un puñado de otros exoplanetas enanos rojos incluso tienen atmósferas.