La búsqueda de exoplanetas ha revelado algunas cosas muy interesantes sobre nuestro Universo. Además de los muchos gigantes gaseosos y "Super-Júpiter" descubiertos por una misión como Kepler, también ha habido muchos candidatos a exoplanetas que son comparables en tamaño y estructura a la Tierra. Pero si bien estos cuerpos pueden ser terrestres (es decir, compuestos de minerales y material rocoso), esto no significa que sean "similares a la Tierra".
Por ejemplo, ¿qué tipo de minerales van a un planeta rocoso? ¿Y qué podrían significar estas composiciones particulares para la actividad geológica del planeta, que es intrínseca a la evolución planetaria? Según un nuevo estudio realizado por un equipo de astrónomos y geofísicos, la composición de un exoplaneta depende de la composición química de su estrella, lo que puede tener serias implicaciones para su habitabilidad.
Los hallazgos de este estudio se presentaron en la 229ª Reunión de la Sociedad Astronómica Americana (AAS), que tendrá lugar del 3 al 7 de enero. Durante una presentación de la tarde, titulada “Entre una roca y un lugar difícil: ¿pueden ser habitables los planetas granate?” - Johanna Teske (astrónoma del Instituto de Ciencia Carnegie) mostró cómo los diferentes tipos de estrellas pueden producir tipos de planetas muy diferentes.
Utilizando el Experimento de Evolución Galáctica del Observatorio Apache Point (APOGEE), que forma parte del telescopio Sloan Digital Sky Survey (SDSS) en el Observatorio Apache Point, examinaron la información espectrográfica obtenida de 90 sistemas estelares, que también fueron observados por la Misión Kepler. Estos sistemas son de particular interés para los cazadores de exoplanetas porque se ha demostrado que contienen planetas rocosos.
Como Teske explicó durante el curso de la presentación, esta información podría ayudar a los científicos a imponer más restricciones sobre lo que se necesita para que un planeta sea habitable. "[Nuestro] estudio combina nuevas observaciones de estrellas con nuevos modelos de interiores planetarios", dijo. "Queremos comprender mejor la diversidad de la composición y estructura de exoplanetas pequeños y rocosos: ¿qué posibilidades hay de que tengan tectónica de placas o campos magnéticos?"
Centrándose en dos sistemas estelares en particular, Kepler 102 y Kepler 407, Teske demostró cómo la composición de un planeta tiene mucho que ver con la composición de su estrella. Mientras que Kepler 102 tiene cinco planetas conocidos, Kepler 407 tiene dos planetas diferentes: uno gaseoso y el otro terrestre. Y aunque Kepler 102 es bastante similar a nuestro Sol (un poco menos luminoso), Kepler 407 tiene casi la misma masa (pero mucho más silicio).
Para entender qué consecuencias podrían tener estas diferencias para la formación planetaria, el equipo de SDSS recurrió a un equipo de geofísicos. Dirigido por Cayman Unterborn de la Universidad Estatal de Arizona, este equipo ejecutó modelos de computadora para ver qué tipo de planetas tendría cada sistema. Como Unterborn explicó:
“Tomamos las composiciones estelares encontradas por APOGEE y modelamos cómo los elementos se condensaron en planetas en nuestros modelos. Descubrimos que el planeta alrededor de Kepler 407, al que llamamos "Janet", probablemente sería rico en granate mineral. El planeta alrededor de Kepler 102, al que llamamos "Olivo", es probablemente rico en olivino, como la Tierra ".
Esta diferencia tendría un impacto considerable en la tectónica planetaria. Por un lado, el granate es mucho más rígido que el olivino, lo que significaría que "Janet" experimentaría menos en el camino de la tectónica de placas a largo plazo. Esto a su vez significaría que los procesos que se consideran esenciales para la vida en la Tierra, como la actividad volcánica, el reciclaje atmosférico y los intercambios minerales entre la corteza y el manto, serían menos comunes.
Esto plantea preguntas adicionales sobre la habitabilidad de los planetas "similares a la Tierra" en otros sistemas estelares. Además de ser rocoso y tener fuertes campos magnéticos y atmósferas viables, parece que los exoplanetas también necesitan tener la combinación adecuada de minerales para mantener la vida, la vida tal como la conocemos, en cualquier caso. Además, este tipo de investigación también nos ayuda a comprender cómo surgió la vida en la Tierra en primer lugar.
Mirando hacia el futuro, el equipo de investigación espera extender su estudio para incluir todas las 200,000 estrellas encuestadas por APOGEE para ver cuáles podrían albergar planetas terrestres. Esto permitirá a los astrónomos determinar la composición mineral de mundos más rocosos, lo que les ayudará a determinar qué exoplanetas rocosos son "similares a la Tierra" y cuáles son "del tamaño de la Tierra".
