Agua líquida de larga vida en planetas terrestres masivos y fríos

Impresión artística del planeta K2-18b, su estrella anfitriona enana roja y otro planeta del sistema. Crédito: ESA/Hubble, M. Kornmesser.

El agua líquida es un requisito previo para la vida tal como la conocemos. Por lo tanto, los científicos han buscado durante mucho tiempo agua líquida estable en nuestro sistema solar para buscar vida. Esta idea se ha extendido a los planetas extrasolares que residen en la denominada zona habitable de sus sistemas estelares, donde podría existir agua líquida para un planeta similar a la Tierra. Sin embargo, mientras que la actual atmósfera rica en nitrógeno y oxígeno de la Tierra es esencial para permitir que exista agua líquida a través del efecto invernadero, la composición de la atmósfera ha cambiado con el tiempo. La atmósfera primordial de la Tierra se recogió de los gases nebulares, compuesta de hidrógeno (H) y helio (He). A medida que la Tierra perdiera esta atmósfera primitiva, los planetas rocosos extrasolares más masivos conservarían sus envolturas primordiales durante su vida planetaria. Surge una pregunta crucial: ¿podría existir agua líquida en estos planetas no similares a la Tierra, lo que permitiría el potencial para la vida?

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Para responder a esta pregunta, Marit Mol Lous, Ravit Helled y Christoph Mordasini (Universidades de Berna y Zúrich) realizaron simulaciones de la evolución de las estrellas y las atmósferas de los planetas que orbitan alrededor de estas estrellas. Si bien muchas de estas atmósferas se pierden debido al calentamiento inducido por los rayos ultravioleta y al escape hidrodinámico, ambos en función de la luminosidad estelar, en algunos planetas pueden existir condiciones favorables para la existencia de agua líquida, quizás estable durante miles de millones de años. El agua líquida estable es facilitada por los efectos de calentamiento de H2. En atmósferas suficientemente grandes, H2 las moléculas chocan, induciendo un momento dipolar que les permite absorber la radiación infrarroja emitida por los interiores rocosos de estos planetas masivos. Por lo tanto, en comparación con las atmósferas similares a las de la Tierra, la energía de la estrella es menos significativa, lo que permite que los planetas rocosos masivos «fríos» con agua líquida orbiten estrellas más frías u orbiten lejos de sus estrellas, que son dos condiciones que residen fuera de la definición clásica. áreas habitables. Estos resultados permiten una amplia gama nueva de exoplanetas con potencial de agua líquida y habitabilidad. LEE MAS

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