Habitabilidad en lunas extrasolares

Por Daniel Marín, el 26 octubre, 2012. Categoría(s): Astronomía • Exoplanetas • sondasesp ✎ 21

La mayor parte de los casi 850 exoplanetas descubiertos hasta la fecha son gigantes gaseosos, algunos de ellos situados en la zona habitable de sus estrellas. Pero puesto que este tipo de mundos no es precisamente el más adecuado para el desarrollo de formas de vida tal y como la conocemos, la esperanza a la hora de encontrar un lugar habitable reside en las posibles lunas que puedan tener a su alrededor. ¿Existirán exolunas habitables?

¿Existirá alguna exoluna habitable en algún lugar de la Galaxia? (René Heller).

Lo cierto es que las exolunas podrían tener algunas ventajas con respecto a los ‘planetas solitarios’ a la hora de albergar vida. De entrada, es muy probable que las exolunas presenten siempre la misma cara hacia su planeta (acoplamiento de marea o tidal locking). Esto es una ventaja desde el punto de vista de la habitabilidad en el caso de sistemas que se hallen alrededor de una enana roja, ya que un planeta habitable en estas estrellas sufriría casi con toda seguridad acoplamiento de marea con respecto a su estrella, así que el día en una exoluna tendría una duración menor que en un planeta solitario situado a la misma distancia de su estrella.

Otra ventaja es que -gracias al calentamiento de marea- no es necesario que una exoluna tenga el tamaño de la Tierra para que posea cierta actividad geológica que mantenga una tectónica de placas o cierta actividad volcánica para reponer los gases de la atmósfera. Por otro lado, este calentamiento extra podría generar una actividad volcánica excesiva capaz de destruir cualquier biosfera. Otro factor a tener en cuenta es el campo magnético del planeta, que protegería a la exoluna del viento estelar, pero que también podría someterla a letales dosis de radiación si la órbita del satélite coincide con los cinturones de partículas.

Una exoluna sufriría eclipses estelares una vez por cada traslación alrededor del planeta, pero estos eclipses solamente afectarían al hemisferio permanentemente orientado hacia el mismo. Sin embargo, la iluminación extra del planeta sobre este hemisferio compensaría con creces los eclipses, por lo que este lado de la exoluna sería el más caliente. Pero las exolunas sólo pueden existir en un cierto rango de distancias alrededor de sus planetas. Muy lejos y estarán fuera de la influencia gravitatoria del planeta. Muy cerca y sufrirán un calentamiento de marea destructivo, convirtiéndose en super-íos. La anchura de la zona en la que pueden existir exolunas depende también del tipo de estrella. La anchura es menor alrededor de enanas rojas y es mayor en las estrellas de tipo solar.

Iluminación media en una exoluna (a la izquierda, en un planeta con una inclinación del eje de rotación de 0º). La zona más caliente será el centro del hemisferio que da al planeta (Heller et al.).
Tipos de exolunas según la relación entre la masa estelar y la masa del planeta (Heller et al.).

Por ejemplo, imaginemos una exoluna con una masa diez veces la de Ganímedes -es decir, con una cuarta parte la masa de la Tierra- que orbite un exoneptuno alrededor de una estrella con la mitad de masa del Sol. En este caso, la órbita estable más lejana para una exoluna estaría a 486000 kilómetros, más o menos la distancia de Ío con respecto a Júpiter. Esto significa que para estrellas con una masa inferior a 0,2 veces la solar no puede existir una exoluna como la anteriormente mencionada. O dicho de otra forma, las enanas rojas -las estrellas más abundantes del Universo- no parecen ser el mejor lugar para las exolunas habitables, aunque podrían albergar supervenus y super-íos. Por contra, las ‘enanas naranjas’ de tipo espectral K -más pequeñas y comunes que el Sol, aunque no tanto como las enanas rojas- y el resto de estrellas de mayor tamaño serían el lugar ideal para encontrar exolunas.

Es posible que la mayor parte de mundos habitables del Universo sean en realidad exolunas y no planetas como el nuestro. Si el telescopio Kepler sigue funcionando durante algunos años más, cabe la posibilidad de que descubra alguna exoluna. ¿Será habitable?

Referencias:

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21 Comentarios

  1. Ojala Dios me de fuerzas y vida para admirar el descubrimiento del primer mundo habitable fuera del nuestro claro está, llamece exoluna o exotierra y bueno, si tiene formas de vida inteligente… mejor aún.
    Horacio de Argentina

    1. Titan no creo sea un buen ejemplo, perdería la atmósfera y se secaría igual que nuestra Luna.
      Se necesitan Lunas muy grandes para puedan ser habitables en lo que se define como “zona habitable” donde pueda haber agua líquida en superficie.
      Ese creo es el principal problema, encontrar un planeta como Neptuno en zona habitable con una super Luna, 10 veces más masiva que la más grande de nuestro sistema…

      Yo creo seguro habrá Exo Lunas habitables, pero imagino los planetas rocosos con masa similar a la Tierra en zona habitable sean mucho más numerosos… creo yo al menos.

      Saludos.

    2. Hola Federico. Cuando dices que Titán perdería la atmósfera te refieres a la falta de gravedad suficiente para retenerla supongo. Pero también puede ocurrir que el planeta o luna tengan una atmósfera pero tan poco densa que el agua a una temperatura moderada para la vida se vaporice por la baja presión, y no habrá agua líquida disponible para permitir que haya seres vivos en la superficie. Aunque podría haber microorganismos en la atmósfera usando el vapor de agua.

    3. Si, a eso me refiero, la baja gravedad no es buena para retener atmósferas en temperaturas templadas.
      La baja presión atmosferica haría se termine sublimando toda el agua hasta quede finalmente seca…

  2. ¡Qué suerte tenemos los hispanohablantes!. El día 18 se entrega el sesudo trabajo “Constraints on the habitability of extrasolar moons, R. Heller et al. (ArXiv, 18 de octubre de 2012).” y el 26 D. Manuel ya nos lo ha “traducido” :=)

  3. Confiemos en que nuestro Sistema Solar no sea un precedente común, pero nuestra limitada experiencia sugiere que la formación normal de las lunas generan una relación de tamaño con su planeta gaseoso demasiado grande, lo que implica que son demasiado pequeñas, o su planeta demasiado grande.

    El par Tierra-Luna es la excepción, y Plutón-Caronte. Pero está por ver que el mecanismo de formación sea aplicable a cuerpos estelares tan grandes.

    1. Zanstel, con todos mis respetos: eso que comentas de que “el par Tierra-Luna y Plutón-Caronte es la excepción” me parece un poco aventurado por tu parte…

      A mí modesto entender, a día de hoy eso no se sabe. Quizás para afirmar/desmentir lo que dices habría que esperar a mejorar las tecnologías dedicadas a la detección de exoplanetas (todo se andará)… precisamente para tener la posibilidad de descubrir más “exoTierras”, y poder comparar con las “exoLunas”.

      Algún día llegará el momento de poder verificar si el mecanismo de formación del que hablas también se puede aplicar a cuerpos más pequeños. Parace que no, pero…

      Y es que, ¿por qué no vamos a poder descubrir más exoTierras con sus propias exoLunas?

    2. Claro que vamos a descubrir exolunas. De hecho, atendiendo a nuestra pequeña experiencia, muchos planetas tienen lunas.
      Lo que pasa es que si miramos los gigantes gaseosos de nuestro sistema solar, y sus lunas, que son unas cuantas, todas las lunas son demasiado pequeñas para que, si hubieran estado en la zona habitable, fueran compatibles con la vida.

      Obviamente no hago una afirmación. Nuestros datos son muy escasos, y ya ha habido sorpresas.
      Simplemente expreso mi temor partiendo de lo conocido en nuestro Sistema Solar.

    3. Si es que estamos en pañales… por ejemplo, fíjate qué sorpresa con Fomalhaut b: en 2008 era un planeta clarísimamente, poco después donde dije digo… se aseguró que no, que “no era más que una nube de polvo agregado, basándose en los análisis en el infrarrojo y la aparente carencia de desplazamiento”, y el mes pasado dicen de nuevo que es un exoplaneta, pero rodeado a su vez de una nube de polvo que se va agregando a partir del propio movimiento del mismo.

      Y para más inri dicen que Fomalhaut b va por libre: no sigue a su estrella. O eso dicen…

      O sea, que es/no es un planeta que recoge una… nube/no nube de polvo, y además sí/no sigue a su estrella. ¿En qué quedamos?

      A eso me refiero: en 4 años ha pasado por 3 categorías distintas (la última, novedosa). En fin: termino como empecé: estamos en pañales…

  4. Lo que veo asombroso es que con solo las tres leyes de Newton se puedan formar innumerables sistemas solares, cada uno distinto. No creo que haya dos exactamente iguales. Eso da todas lugar a todas las combinaciones de planetas y satélites de tamaños, distancias, composición etc que podamos imaginar.

  5. Hola Daniel, encontre tu blog por casualidad en verano buscando informacion sobre la esa
    Es una maravilla, nunca he visto un blog con tanto contenido, tan denso, tan bien elaborado y que se actualice tanto
    Te debe llevar mucho trabajo actualizarlo ademas de que los articulos son impresionantes y encima de ciencia esa desconocida del publico y de los periodistas

    Enhorabuena
    Saludos

  6. TITAN:Los planetas gigantes son muy desagradables emiten mas radiacion de la que reciben de su estrella.Tienen unos campos magneticos muy poderosos y peligrosos.En la orbita de IO que gira alrededor de JUPITER reciben una dosis de radiacion de unas 20000 veces la dosis letal.YO veo dificil que una luna pueda ser habitable aunque tenga las condiciones necesarias para que halla vida.No descarto que pueda haber microbios,bacterias,virus son muy adaptables y resistentes pero que halla organismos mas complejos como plantas o animales lo dudo mucho.Habria que mirar a que distancia tendria que estar la luna para que el planeta gigante no la achicharre.

  7. TITAN:Acercarse a un planeta gigante es muy peligroso.Los cientificos planetarios que envian las sondas lo saben muy bien,porque los componentes electronicos tambien son sensibles a la radiacion.CUando llegaron las pioneer tubieron que rediseñar las voyager,tuvieron que hacerles modificaciones para que resistieran el entorno de JUPITER.

  8. Partiendo de lo conocido y de lo que se va conociendo me parece que las condiciones necesarias para la vida son cada vez más excepcionales. Cada planeta que se descubre pone de manifiesto las múltiples circunstancias que se precisan para que aparezca vida y lo raras que estas son. En la ilusión por cada planeta hallado aparece siempre una decepción y en ella un temor: estar solos. Quizás el reto sea ése, entender que estamos solos, parece absurdo, ilógico, ya lo sé, pero. . .

    Saludos

    1. Esos exoplanetas analizados no son más que un granito de arena en una playa, una cosa es que no encontremos exotierras en nuestro vecindario estelar (de momento) y otra que no las halla en la inmensidad del Universo.

    2. Esos exoplanetas analizados no son más que un granito de arena en una playa, una cosa es que no encontremos exotierras en nuestro vecindario estelar (de momento) y otra que no las halla en la inmensidad del Universo.

    3. Sin duda que sí, que tienes razón, sólo era una reflexión alrededor de una posibilidad terrorífica, la soledad cósmica, que incluso valdría para una buena historia de ciencia ficción.

      Saludos.

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Por Daniel Marín, publicado el 26 octubre, 2012
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