Es fácil pensar en la Tierra como un mundo acuoso, con sus vastos océanos y hermosos lagos, pero en comparación con muchos mundos, la Tierra es particularmente húmeda. Incluso las lunas heladas de Júpiter y Saturno tienen mucha más agua líquida que la Tierra. La Tierra es inusual no porque tenga agua líquida, sino porque tiene agua líquida en la zona cálida y habitable del Sol. Como un nuevo estudio en Comunicaciones de la naturaleza Muestra que la Tierra podría ser mucho más extraña de lo que pensábamos.
El agua es una de las moléculas más comunes en el universo. El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo y el oxígeno se produce fácilmente como parte del ciclo de fusión estelar CNO. Entonces esperaríamos que los planetas ricos en agua abundaran en los sistemas estelares. Pero esto no significa que el agua líquida vaya a ser abundante. En nuestro sistema solar, hay dos mundos con agua líquida. Satélites gigantes de la Tierra y el gas.
Al igual que otros planetas terrestres cálidos como Venus y Marte, la Tierra tuvo agua líquida en su juventud. Marte era demasiado joven para retener su agua. Gran parte se evaporó en el espacio, mientras que parte se congeló en su corteza superficial. Venus era lo suficientemente grande como para contener agua, pero su intenso calor hizo que gran parte se evaporara en su espesa atmósfera. Todavía no estamos muy seguros de cómo la Tierra logra retener sus océanos, pero es probable que sea una combinación de un fuerte campo magnético y la ayuda adicional del agua de los asteroides y cometas durante un período de intenso bombardeo.
Las lunas heladas de Júpiter y Saturno son otra historia. Estaba lo suficientemente lejos del Sol como para retener el agua de su formación. Rápidamente formaron una gruesa capa de hielo para evitar que el agua se evaporara al espacio. Pero estas lunas son mundos pequeños y se habrían congelado muy rápidamente si no fuera por las fuerzas de marea ejercidas por sus gigantes gaseosos.
Dado que es probable que los planetas de gas frío tengan lunas heladas, la idea general es que es más probable que encontremos vida en un mundo similar a Europa que en un mundo similar a la Tierra. Pero este nuevo estudio exige una diferencia. Argumenta que es más probable que exista agua líquida en las súper-Tierras.
El número de exoplanetas descubiertos por la misión Kepler a partir de mayo de 2016.
Crédito: W. Stenzel/NASA Ames
Las súper-Tierras abarcan un rango de masas desde un par de masas terrestres hasta la de Neptuno. En el extremo superior probablemente se encuentren mundos gaseosos con atmósferas densas. En el extremo pequeño, probablemente serán más parecidos a la Tierra. Según los exoplanetas que hemos encontrado hasta ahora, las supertierras son, con mucho, las más comunes. Es probable que la mayoría de ellos estén fuera de la zona habitable de sus estrellas en las regiones más frías del sistema estelar. Así que es probable que sea rico en agua. Pero también es poco probable que se encuentre orbitando un gigante gaseoso, por lo que generalmente se supone que la capa de hielo se congelará en su mayoría con el tiempo.
La razón tiene que ver con los diferentes puntos de congelación y fusión del hielo. El tipo de hielo de la Tierra se derrite a unos 0°C. Pero esto solo es cierto sobre la presión atmosférica de la Tierra. A alta presión, existen varios tipos de hielo con diferentes puntos de fusión. Aunque es un poco complejo, a presiones más altas, el hielo puede tener un punto de fusión mucho más alto. Entonces, incluso si la súper Tierra es geológicamente activa, es posible que no sea lo suficientemente cálida como para derretir el hielo.
Este nuevo estudio muestra que las súper-Tierras no tienen que estar lo suficientemente calientes para formar un océano profundo. A través del calentamiento geotérmico y nuclear, puede derretir una capa delgada de agua en su superficie y, gracias a las grietas y varias transiciones de fase del agua, el agua puede infiltrarse en la capa justo debajo de la superficie congelada. Este proceso sería suficiente para crear una rica capa de agua líquida para los océanos. Debido a que el calor de la Tierra gigante dura miles de millones de años, puede mantener un océano líquido el tiempo suficiente para que evolucione la vida.
Según lo que sabemos sobre los exoplanetas, los océanos de las Tierras gigantes podrían ser 100 veces más comunes que los de los mundos similares a la Tierra o las lunas heladas. Esto quiere decir que la vida tiene más hogares posibles de los que pensábamos.
Este artículo fue publicado originalmente el universo hoy por Brian Cooperlin. Leer el El artículo original está aquí.
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