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| Ilustración de un planeta que flota libremente por el universo con una luna que puede almacenar agua. Crédito: © Tommaso Grassi / LMU |
Las lunas de los planetas que no tienen estrella madre pueden poseer una atmósfera y retener agua líquida. Los astrofísicos de la LMU han calculado que estos sistemas podrían albergar suficiente agua para hacer posible la vida y mantenerla.
El agua, en forma líquida, es el elixir de la vida. Hizo posible la vida en la Tierra y es indispensable para que sigan existiendo sistemas vivos en el planeta. Esto explica que los científicos estén constantemente buscando pruebas de la existencia de agua en otros cuerpos sólidos del Universo. Sin embargo, hasta ahora no se ha podido demostrar directamente la existencia de agua líquida en otros planetas distintos de la Tierra. Sin embargo, hay indicios de que varias lunas de los confines de nuestro propio sistema solar -más concretamente, Encélado de Saturno y tres lunas de Júpiter (Ganímedes, Calisto y Europa)- podrían poseer océanos subterráneos. ¿Cuáles son entonces las perspectivas de detección de agua en las lunas de planetas más allá de nuestro sistema solar?
En colaboración con sus colegas de la Universidad de Concepción (Chile), los físicos de la LMU, la profesora Bárbara Ercolano y el Dr. Tommaso Grassi (ambos miembros de ORIGINS, un grupo de excelencia), han utilizado métodos matemáticos para modelar la atmósfera y la química en fase gaseosa de una luna en órbita alrededor de un planeta de flotación libre (FFP). Un FFP(Planeta de flotacion libre)es un planeta que no está asociado a una estrella.
Más de 100.000 millones de nómadas planetarios
Los FFP(Planeta de flotacion libre) son interesantes sobre todo porque las pruebas indican que hay muchos por ahí. Estimaciones conservadoras sugieren que nuestra propia galaxia alberga al menos tantos planetas huérfanos del tamaño de Júpiter como estrellas, y la propia Vía Láctea alberga más de 100.000 millones de estrellas.
Ercolano y Grassi utilizaron un modelo informático para simular la estructura térmica de la atmósfera de un exomoon del mismo tamaño que la Tierra en órbita alrededor de un FFP. Sus resultados sugieren que la cantidad de agua presente en la superficie de la luna sería unas 10.000 veces menor que el volumen total de los océanos de nuestro planeta, pero 100 veces mayor que la encontrada en la atmósfera terrestre. Esto sería suficiente para que la vida evolucionara y prosperara.
El modelo del que se deriva esta estimación consiste en una luna del tamaño de la Tierra y un FFP del tamaño de Júpiter. Se espera que este sistema, que no tiene una compañera estelar cercana, sea oscuro y frío. A diferencia de nuestro sistema solar, no hay una estrella central que pueda servir como fuente fiable de energía para impulsar las reacciones químicas.
En el modelo de los investigadores, los rayos cósmicos proporcionan el impulso químico necesario para convertir el hidrógeno molecular y el dióxido de carbono en agua y otros productos. Para mantener el sistema agitado, los autores invocan las fuerzas de marea ejercidas por el planeta sobre su luna como fuente de calor - y asumiendo que el dióxido de carbono representa el 90% de la atmósfera lunar, el efecto invernadero resultante retendría efectivamente una gran parte del calor generado en la luna. Juntas, estas fuentes de energía serían suficientes para mantener el agua en estado líquido.
Fuentes, creditos y referencias:
Referencia: "Presence of water on exomoons orbiting free-floating planets: a case study" por Patricio Javier Ávila, Tommaso Grassi, Stefano Bovino, Andrea Chiavassa, Barbara Ercolano, Sebastian Oscar Danielache y Eugenio Simoncini, 8 de junio de 2021, International Journal of Astrobiology.
DOI: 10.1017/S1473550421000173