La fascinante variedad de los mundos océano

El agua es fundamental para la vida tal y como la conocemos, pero demasiada agua podría ahogarla. Hoy sabemos que deben existir millones de planetas con enormes océanos de agua en la superficie y en su interior. Posiblemente sean el mejor refugio para la vida en la Galaxia, pero no todos son iguales. En el sistema solar existen varios mundos con océanos internos, pero solo la Tierra posee un océano superficial.

Mundos océanos, refugios de vida en la Galaxia (speculativeevolution.wikia.com).
Mundos océanos, refugios de vida en la Galaxia (speculativeevolution.wikia.com).

Para entender la diversidad de estos mundos deberíamos definir qué entendemos por mundos océano. La Tierra, por ejemplo, tiene muy poca agua en proporción a su masa, mientras que Europa y Ganímedes son mundos con océanos internos muy diferentes entre sí. Para poner orden en este caos se han introducido varios sistemas de clasificación, pero quizás el más popular es el del astrónomo Helmut Lammer. Lammer considera que la Tierra es un planeta de Clase I, es decir, un mundo habitable dotado de un océano de agua líquida en su superficie de forma estable (precisamente esta es la definición de habitabilidad de que usa en astronomía). Venus y Marte son sin embargo planetas de Clase II, o sea, mundos que en el pasado fueron habitables y que quizás hoy presenten reductos habitables (especialmente en el caso de Marte, aunque no debemos olvidarnos de la atmósfera superior de Venus).

Luego tenemos mundos que pueden estar situados fuera de la zona habitable tradicional de su estrella, pero que poseen océanos subterráneos. En este caso, no todos son iguales y el tamaño importa… de la corteza. Los mundos de Clase III son aquellos en los que existe un flujo continuo de material entre la corteza de hielo y el océano interno. Además estos océanos están en contacto con el interior rocoso del planeta y, por tanto, es posible que disfruten de fuentes hidrotermales, un paraíso para la vida. En el sistema solar tenemos dos de estos mundos: Europa y Encélado. Debido a su tamaño, Europa tiene un potencial de habitabilidad mucho mayor que Encélado, pero los géiseres de este último nos dan la oportunidad de estudiar su interior sin necesidad de posarnos en la superficie. La clasificación no se para ahí, ya que a continuación les toca el turno a los mundos de Clase IV, aquellos que tienen océanos internos aislados por una gruesa corteza exterior de hielo en los que no existe un flujo constante de material con la superficie. En el sistema solar hay muchos ejemplos de este tipo, pero los más famosos son Ganímedes, Calisto y Titán. ¿Y esto es todo? Pues no, porque no debemos olvidarnos de la Clase V, un tipo mundo ausente de nuestro sistema solar.

Pero, ¿de qué tipo de mundo estamos hablando? Los Clase V serían verdaderos mundos océanos, es decir, estarían totalmente cubiertos por un océano global de decenas, centenares o incluso miles de kilómetros de espesor (para diferenciarlos de los mundos con océanos superficiales relativamente someros, como la Tierra, hay quien usa el término ‘mundo acuático’ cuando se refiere a nuestro planeta). Los modelos de formación planetaria apuntan a que estos mundos océano deberían ser mayoritariamente más grandes que la Tierra, por lo que estaríamos ante planetas que serían supertierras-océano (es difícil, aunque no imposible, imaginar una supertierra Clase V como satélite de un gigante gaseoso).

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Los distintos mundos océano de Clase V. En los H1 el océano está en contacto con la capa rocosa del planeta. El tipo H3 tiene una capa interna de hielo bajo el océano y el tipo H2 posee un segundo océano bajo la capa de hielo (Noack et al.).

Ahora bien, ¿no deberían considerarse estos mundos como una especie de ‘Clase I supervitaminada’? No, porque presentan diferencias notables. La principal es que, al igual que los Clase III y Clase IV, no es necesario que estén en la zona habitable de su estrella para que, paradójicamente, sean habitables. De hecho el océano global podría seguir existiendo con un fina corteza de hielo exterior si el planeta estuviese muy lejos de su sol o con temperaturas superficiales relativamente elevadas en caso contrario. Por supuesto, habría límites para la vida, tanto de temperatura como de presión (en la Tierra hay microorganismos que aguantan hasta 400 K, pero curiosamente se desconoce cuál es el límite de presión para la vida). Poco se sabe sobre la habitabilidad potencial de estos mundos. Los modelos señalan que los planetas con océanos poco profundos como la Tierra son potencialmente más habitables gracias a un mayor intercambio de sustancias entre la atmósfera y la corteza rocosa, pero no hay muchos estudios concluyentes al respecto.

Teniendo en cuenta que las supertierras abundan entre los exoplanetas descubiertos hasta la fecha, estos mundos de Clase V podrían ser muy comunes en la Galaxia, aunque obviamente nadie sabe en qué porcentaje. Ahora bien, incluso dentro de los Clase V hay muchos tipos de planetas, una clasificación creada por un grupo de investigadores liderado por Lena Noack. Primero tendríamos los Clase V H1, que son aquellos mundos océano en los que el fondo del mismo está en contacto con la capa rocosa, como en la Tierra, Europa y Encélado. En estos tipos el océano estaría en contacto con el interior rocoso, enriqueciendo las aguas con sustancias y compuestos esenciales para la vida.

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Estructura interna de los mundos océano Clase V (Noack et al.).
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La habitabilidad de los Clase V dependerá de si hay tectónica de placas o vulcanismo (Noack et al.).

Ahora bien, ¿cuáles son los otros? La profundidad de los océanos de estos mundos puede ser tal que el agua se convierta en hielo por la presión incluso a altas temperaturas —estos hielos exóticos reciben el nombre de Hielo VI o Hielo VII—. Un mundo océano en el que el fondo está en forma de hielo sería un planeta de Clase V H3. En este caso el interior rocoso y metálico del planeta estaría aislado del océano líquido por culpa del hielo, unas condiciones muy poco favorables para la vida. La habitabilidad de los mundos Clase V H1 y H3 dependerá, lógicamente, de si existe actividad interna en forma de vulcanismo o tectónica de placas. Pero hay todavía una clase más exótica: los mundos de Clase V H2. En estos el agua se convertiría en hielo a cierta profundidad, como los H3, pero el calor interno del planeta crearía un segundo océano bajo la capa de hielo.

Esto abre escenarios muy interesantes en los que podemos tener un océano externo estéril y otro interno en el que abunda la vida (a cambio, las sustancias orgánicas que podrían aportar cometas y asteroides no alcanzarían el océano interior). Estos planetas carecen de signos de la presencia de vida vistos desde el exterior y, no obstante, podrían tener un océano interno habitado a miles de kilómetros de profundidad aislado del exterior por una gruesa corteza de hielo. Una vez más, la realidad es más extraña y fascinante que la ficción.

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Referencias:


42 Comentarios

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PoluxPolux

Daniel, un artículo muy interesante y del que desconocía muchas cosas.
Al final los mundos océanos de Clase III pero anteriormente no mencionas algún ejemplo de mundo de este tipo III, ¿cuáles serían?, si es que los hay, y cuál sería su característica principal.
Como siempre…. un post fundamental.
Una duda más, cuando hablas de los géiseres de Encélado ¿éstos son de agua líquida o de trozos de hielos lanzados al espacio exterior?, de antemano pido disculpas si en algún post anterior ya lo has desarrollado. Muchas gracias. Saludos.

Lu8DJRLu8DJR

Excelente!!! creo que te enredaste con los números romanos no bien no entendí correctamente este párrafo : “Europa tiene un potencial de habitabilidad mucho mayor que Encélado, pero los géiseres de este último nos dan la oportunidad de estudiar su interior sin necesidad de posarnos en la superficie. La clasificación no se para ahí, ya que a continuación les toca el turno a los mundos de Clase V, aquellos que tienen océanos internos aislados por una gruesa corteza exterior de hielo en los que no existe un flujo constante de material con la superficie. En el sistema solar hay muchos ejemplos de este tipo, pero los más famosos son Ganímedes, Calisto y Titán. ¿Y esto es todo? Pues no, porque no debemos olvidarnos de la Clase V, un tipo mundo ausente de nuestro sistema solar.”
Gracias por el esfuerzo y tiempo que dedicas a este blog , lo consulto a diario.

Jose Manuel CeleminJose Manuel Celemin

Excelente articulo
Aunque no vaya con el tema
Alguien sabe si ya se puede bajar uno la serie de marte de national geografic?

PelauPelau

Depende del significado (legal) que le des a “bajar”. Además, la serie es tan nueva que de momento sólo ha sido emitido el Episodio 1 (Novo Mundo). El Episodio 2 (Grounded) saldrá al aire el 21 de Noviembre.

En el sitio OFICIAL (lo opuesto a la parodia mutilada que es la versión .es) de National Geographic Channel se puede ver on-line (que NO bajar) pero hay una pega:

http://channel.nationalgeographic.com/mars/
This episode is available ON-DEMAND to customers of participating TV providers. To unlock access to full episodes select a provider…

En sitios “informales” (de los que redirigen a Mega, por ejemplo) ya está disponible para descargar el Episodio 1 (audio inglés + subtítulos en español) pero la calidad de vídeo no es gran cosa (624×352).

Pero a no desesperar, YouTube al rescate:
https://www.youtube.com/watch?v=CqNhwHPTCC8
vídeo 720p / audio inglés / subtítulos autogenerados del inglés

Por ahora es lo que hay. Saludos.

FerFer

Corrección: con Vodafone TV he podido grabarlo sin problemas. Supongo que en tras plataformas de pago sucederá lo mismo.

Hilario GómezHilario Gómez

Sí, ya puede bajarse el primer episodio de “Marte” en formato MKV. No voy a decir desde dónde pero sí se puede. Basta con mirar en Google.

Por cierto, sale un astronauta español. 😉

epsiloneridaniepsiloneridani

Muy buen articulo Daniel,te sigo desde hace años! Pero se nota que esta vez tuviste un poco de prisa en redactar el articulo…:).Custa un poco seguir el hilo ,hay un poco de confusion entre tipo 3,4 y 5..los h1,h2 y h3 ….cuesta colocarlos donde deben de estar…pero bueno ,se entiende. Un saludo!

Hilario GómezHilario Gómez

Pues a propósito de esto, reproduzco el “off-topic” que he puesto en el hilo del proyecto SONDA ruso y que es una noticia de hoy mismo:

UN OCÉANO HABITABLE EN PLUTÓN
Imágenes de la sonda ‘New Horizons’ sugieren que el planeta alberga tanta agua salada como la Tierra
http://elpais.com/elpais/2016/11/16/…760939.html
“El océano de Plutón “está compuesto sobre todo por agua, pero probablemente también contiene amoniaco, que actúa como anticongelante”, por lo que “probablemente” sigue existiendo en la actualidad, señala Nimmo. “Tendría un volumen casi equivalente al de los océanos de la Tierra” y es “potencialmente habitable”, asegura Francis Nimmo, de la Universidad de California.”

Sería, de confirmarse, un clase IV, ¿no?

Hilario GómezHilario Gómez

Pongo el enlace correcto, que el otro no funciona:

elpais.com/elpais/2016/11/16/ciencia/1479312084_760939.html

Stewie GriffinStewie Griffin

Pero hay muchos puntos interesantes.
Los mundos (que conocemos) con océanos internos son mundos de baja gravedad. El único mundo exhuberante de agua superficial que conocemos tiene mucha más gravedad. Y los mundos hipotetizados tendrían más aún. Primera pega, no sabemos nada de cómo se diferencian internamente los mundos. De hecho, los mundos de baja gravedad no es que estén exquisitamente diferenciados, es que tienen agua a punta de pala. Por otro lado una supertierra tendría una cantidad de calor interno brutal, la tectónica de placas funciona muy bien con las presiones brutales del fondo oceánico, pero en estos casos (supertierras) me parece obvio que estos mundos van a ser muy diferentes, órdenes de magnitud más. Por otro lado un océano global a narices que presenta rotación diferencial, y eso muy bien podría frenar la rotación de un planeta, y tampoco sabemos cómo le sienta a un mundo así. Item más, con mundos tan grandes que tendrán de partida grandes cantidades de sustancias que no se perderán por gravedad, la posibilidad de que el agua esté mezclada con otras sustancias en cantidades elevadas, e incluso formando capas diferentes, tampoco puede descartarse. Es de suponer que nada de esto lo habrán pasado por alto en las simulaciones, pero claro, cada uno presenta sus cosas como más atractivas piensa que van a ser.
Que vamos, es más que posible y que probable que se hayan quedado cortos en las categorías. Yo diría que en un par de órdenes de magnitud siendo conservadores. Es más, para un planeta similar a este y sólo con parte de la superficie cubierta por agua, yo diría que debería haber categorías muy distintas.
Respecto a la vida química tal y como la conocemos (es decir, con este tipo de química), hay todo un zoo + jardín botánico + resto de bichos de otros phyla que vive y prospera en fosas abisales, a presiones brutales. Todas las reacciones químicas parecen suceder a velocidad normal y catalizarse sin mayores problemas, así que efectivamente algún equipo debería ir pidiendo tiempo de computación en los megabichos chinos, que para reventar la NSA seguro que lo hacen en dos anuncios, y ponerse a mirar esto.

ErickErick

¿Pero Titan no tiene un Océano liquido en la superficie?

Ya se que no es de agua. Pero no entraría en la categoría 1¿?
S2 fascinante post

Daniel Marín

No, porque en temas de habitabilidad se hace referencia exclusivamente al agua. Toda la vida que conocemos necesita agua. Por supuesto, podría haber vida basada en el metano, pero por ahora eso es una simple especulación.

Stewie GriffinStewie Griffin

Sí y no. No entra en la categoría porque se habla explícitamente de agua, no de hidrocarburos de baja masa molecular. Pero entiendo que sí sirve de modelo para un mundo que tenga masas de agua líquida periódicas, no permanentes. Sería otra categoría más, un mundo donde estacionalmente el agua podría estar almacenada en depósitos (casquetes, glaciares en placa) y durante un tiempo, pasar a forma líquida. Durante un tiempo se pensó que Marte era algo parecido a esto, y quizá lo fue un tiempo.

JofaserimonJofaserimon

Al igual con Plutón, si resulta cierto que cada cierto tiempo aumenta mucho su presión atmosférica y aparecen lagos de nitrógeno líquido. Otra cosa es que puedan mantener algún tipo de vida basada en esas condiciones.

iliadde

Entonces entiendo que el primer planeta que estaba todo inundado de la película “Interstellar” sería de clase V pero con unos pocos centímetros de profundidad (si es que pudiese existir un planeta así, porque lo de las olas tan altas se me hace un poco extraño) en vez de miles de km de profundidad.

Genial artículo!

PelauPelau

Pues yo entiendo que (al margen de la dilatación temporal y las “rarezas tsunámicas” atribuidas al agujero negro) ese planeta sería Clase I como la Tierra (como una hipotética Tierra futura donde los continentes han sido completamente erosionados), porque:

1) Está dotado de un océano de agua líquida en su superficie de forma estable.

2) Tiene muy poca agua en proporción a su masa.

3) Está en la zona habitable de su estrella (que en este caso es un agujero negro con un muy “peculiar” disco de acreción, pero en fin, para el argumento de la peli viene siendo “equivalente” a una estrella, rayo X más, rayo gamma menos).

Acerca de los mundos Clase V el artículo dice (inmediatamente debajo de la segunda imagen): Ahora bien, ¿no deberían considerarse estos mundos como una especie de ‘Clase I supervitaminada’? No, porque presentan diferencias notables…

Saludos.

iliadde

Pues es posible también. La verdad es que es un mundo bastante extraño, pero en caso de que pudiera existir, la masa en relación al agua es mucho más abundante. Es un argumento de peso.

DamiánDamián

Alucinante !
Es muy interesante pensar en uno de estos hipoteticos mundos Clase V H2…. e ir mas allá, imaginar que haya surgido vida inteligente en el oceano interior… estos seres se imaginarian que existiría todo un universo fuera de la gran capa de hielo que aprisiona su mundo? lograrian atravesarla alguna vez? … tomen nota escritores de CF … aqui hay argumento para una buena historia… !
De mas esta decir, magnifico artículo, como siempre. muchas gracias Daniel !

JofaserimonJofaserimon

Es más, imagínate que desarrollan un tipo de vida dentro del océano interior, y otro totalmente diferente (en el sentido de ser evolutivamente diferente) en el océano exterior.

Se podría decir que son 2 planetas con vida, reunidos en uno solo.

Pedro

Si es que hay vida en el océano exterior… Porque, por lo que se sabe de la vida, esta se originó en las fumarolas volcánicas submarinas, lo que correspondería al “oceáno interior”. Pero es posible que el “océano exterior” esté demasiado “limpio” (es decir, que sólo contenga agua) para albergar vida. Al menos yo lo veo así, al fin y al cabo se toparía con una capa de hielo de decenas o cientos de kilómetros de espesor, que impediría el contacto con los nutrientes de la roca.

Lo curioso del caso es que hay dudas razonables de si en Europa o en Encélado hay vida, ya que la densidad de energía disponible es muy baja. En cambio, en una supertierra de tipo H1 o H2 la energía disponible sería mucho más alta… O eso parece, porque en la Tierra al menos es así. Claro que yo no pondría la mano en el fuego sobre cómo sería la actividad termal en una supertierra.

Saludos

danieldaniel

No se sabe cómo ni dónde se originó la vida. Lo que hay son hipótesis, desde la “sopa primordial” de Oparín y los coacervados hasta las chimeneas volcánicas submarinas, pasando por las arcillas, las zonas intermareales, los lagos someros… A día de hoy nadie puede decir que ha demostrado el origen de la vida, es un tema muy difícl, no hay restos de esos primeros organismos como los hay de los dinosaurios, por poner un ejemplo.

MartíMartí

Pero el océano exterior, a cambio de no tener fuentes hidrotermales, podría recibir sustancias orgánicas (¿e incluso vida? quién sabe) de impactos de meteoritos, cosa que el interior no… En fin, como sabemos tan poco de cómo se formó la vida son todo especulaciones (y lo bonito que es especular con estos temas…). Gran artículo como siempre, Daniel!

Santiago BaleaSantiago Balea

Ola, son mis artículos preferidos del blog, desde luego… Viendo los diferentes tipos de mundos océano uno no deja de preguntarse si habrá otro planeta en que se de el majestuoso equilibrio del nuestro. Ya habeis comentado lo de la tectónica de placas para reciclar la corteza, una distancia correcta a la estrella (una estrella que sea “estable”), tamaño adecuado, campo magnético protector, una ubicación sin masivo bombardeo de meteoritos o asteroides (actualmente), mucha agua en estado líquido como dice esta entrada en superficie, aunque no tanta que no permita emerger continentes, y una atmósfera que protege tambien y permite que haya la presión necesaria para que el agua no se evapore. Siempre surge la pregunta de si tantas carambolas son posibles a la vez en muchos planetas buscando un posible gemelo de la Tierra, no lo hay en nuestro Sistema Solar en la actualidad. A esta pregunta podríamos responder que no siempre fue así, en el pasado la Tierra fue tambien un infierno, lo verdaderamente prodigioso es cómo llegó a ser lo que es: un planeta bonito y tranquilo, ideal como oasis de vida…

U-95U-95

Fascinante, y como bien dice Stewie más arriba la variedad real será muy superior -todo lo que está permitido por las leyes de la física seguramente se dará en algún lugar del Universo, por raro que sea- si se combina con otras cosas, o incluso si se consideran mundos fuera de la zona habitable -estilo Gliese 436b-

AgüimenseAgüimense

Magnífico artículo Daniel. Me pasa, que leyendo artículos como éste, parece que está uno haciendo un viaje espacial y visitando, y estudiando todas estas clases de planetas. Este sueño, lo consiguen, en mi opinión, muy pocos divulgadores. Por cierto Daniel, no se si será un error o un simple despiste pero, se te olvidado hablar de los planetas clase minshara ……

FerFer

“dif-tor heh smusma” en vulcaniano, cuyo símbolo es representación de la letra hebrea Shin (ש)

phobosphobos

¿A qué grupo pertenece Solaris, de Lem? Peliculón de Tarkouski.

Me pongo enfermo cuando se habla de zonas de habitabilidad, un término que no se usaba hasta hace poco tiempo y que restringe la capacidad mental de sus nuevos adeptos.

No se sabe cómo se forma la vida pero por si acaso los nuevos astrofísicos dicen: Venus nooo… mal! Marte noooo… mal! y a la siguiente te sueltan que Encelado o Europa siii… puede ser. ¿En qué quedamos?

Alucino.

phobosphobos

A esto hay que sumar al gilipollas que suele salir en los documentales y dice textualmente:

“PASARE A LA HISTORIA POR HABER DEGRADADO PLUTON A PLANETA ENANO”

Si lo tengo delante pasaría a la historia por tener un huevo en cada oreja. Bobo. Subnormal.

Salu2

OscarOscar

Daniel, muchas gracias por tus artículos. Entre ver cualquier cosa de las que ponen ahora en la TV, o leer las noticias, desde luego donde haya un articulo de Daniel Marin para leer que se quite todo lo demás.
Felicitaciones.

El CidEl Cid

Esto de la ciencia planetaria, y el estudio y descubrimiento de planetas en otros sistemas … en fin ¿Puede haber algo más interesante? Menudo filón que ha aparecido a principios del S XXI… jeje

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