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| Macdonald et al. muestran que la cantidad de tierra y su configuración pueden tener un gran efecto en las condiciones de la superficie de un exoplaneta. Crédito: ESO/M. Kornmesser |
La astrónoma de la Universidad de Toronto Evelyn Macdonald y sus colegas han identificado diferencias sustanciales en la temperatura de la superficie, el hielo marino y el vapor de agua en la superficie de un exoplaneta para diferentes configuraciones terrestres.
Muchos exoplanetas están ligados a sus estrellas por las mareas, de modo que un lado del planeta está siempre orientado hacia el exterior.
Esto crea lados diurnos y nocturnos permanentes del planeta donde toda la energía recibida de la estrella se concentra en el lado diurno.
Para que un planeta pueda albergar vida, el clima debe estar regulado en cierta medida en su superficie: la atmósfera y los océanos deben redistribuir parte de la energía recibida de la estrella hacia el lado nocturno del planeta.
En la nueva investigación, Macdonald y sus coautores desarrollaron un nuevo modelo climático en 3D, denominado ExoPlaSim, y lo utilizaron para variar sistemáticamente la cobertura terrestre del lado diurno en un planeta similar a la Tierra bajo dos configuraciones de continente extremas y opuestas.
La primera configuración es un continente circular en el centro del lado del día rodeado de océanos.
La segunda configuración es la opuesta: un océano circular en el centro de la zona diurna con tierra en el resto.
En ambos casos, se varió el tamaño del círculo para demostrar cómo el clima del planeta depende de la fracción de tierra para cada una de estas configuraciones de continente.
Entre otras cosas, la habitabilidad de un planeta depende de la temperatura de su superficie y de la cantidad de humedad de su atmósfera.
Los autores modelizaron la precipitación neta, la fracción de nubes y la temperatura de la superficie en el lado diurno del planeta para diferentes configuraciones terrestres.
Sus resultados muestran que tanto la cantidad de tierra como su configuración pueden tener un gran efecto en las condiciones de la superficie del planeta.
En los modelos con fracciones de tierra similares en el lado del día pero con configuraciones opuestas, la temperatura media de la superficie puede cambiar hasta 20 grados centígrados.
Los resultados indican que la cantidad de vapor de agua en la atmósfera del planeta depende en gran medida del área de océano libre de hielo en su superficie.
Los planetas con altas fracciones de tierra tienen lados diurnos más calientes y secos, con nubes y precipitaciones mayormente confinadas a pequeñas áreas centrales.
"Averiguar si existe vida en otros lugares del Universo es un reto clave de la astronomía y de la ciencia en su conjunto", dijo Macdonald.
"Nuestro trabajo demuestra que la distribución de la tierra en un planeta similar a la Tierra tiene un gran impacto en su clima, y debería ayudar a los astrónomos que observan los planetas con instrumentos como el telescopio espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA a interpretar mejor lo que están viendo".
Fuentes, créditos y referencias:
Evelyn Macdonald et al. 2022. Climate uncertainties caused by unknown land distribution on habitable M-Earths. MNRAS 513 (2): 2761-2769; doi: 10.1093/mnras/stac1040
Adiv Paradise et al. 2022. ExoPlaSim: Extending the Planet Simulator for exoplanets. MNRAS 511 (3): 3272-3303; doi: 10.1093/mnras/stac172
Créditos a SciNews