El balance de agua y hielo en planetas de tipo terrestre pero con día y noche perpetuos

Alrededor del 75 por ciento de todas las estrellas en nuestra galaxia son enanas rojas del tipo M. Las estrellas de esta clase duran mucho tiempo (potencialmente, decenas de miles de millones de años) y son bastante estables.

Como las enanas rojas emiten mucho menos calor que las estrellas como el Sol, tienen su zona orbital habitable mucho más cerca de ellas que en el caso del Sol. La “zona orbital habitable” es la franja alrededor de una estrella donde el calor de esta permite la existencia de agua líquida en la superficie de un eventual planeta.

Esa cercanía tan notable de un planeta de tipo terrestre a su estrella puede dificultar la aparición o conservación de condiciones adecuadas de habitabilidad. La gravedad de la estrella tan cercana provoca en el planeta que su rotación se adapte de tal modo a su movimiento de traslación que siempre presenta la misma cara a su estrella, mientras que el otro lado está sumido en una oscuridad perpetua, lo que puede acarrear una regulación térmica insuficiente para mantener condiciones aceptables de habitabilidad salvo en zonas muy pequeñas del planeta.

El agua líquida en la superficie es esencial para la habitabilidad planetaria tal como la conocemos. Cálculos previos de circulación atmosférica en planetas que siempre muestran una misma cara al astro en torno al cual orbitan, en este caso estrellas de tipo M, sugirieron que esta peculiar configuración orbital los lleva a atrapar y retener grandes cantidad de agua en forma de capas de hielo de kilómetros de grosor en el lado nocturno, retirando potencialmente toda el agua líquida que pudiera haber en el lado diurno, donde sería posible la fotosíntesis.

Dorian Abbot, de la Universidad de Chicago en Illinois, Estados Unidos, con quien los redactores de Noticiasdelaciencia.com hemos estado en contacto para la elaboración de este artículo, Jun Yang, de la misma universidad, Yonggang Liu, de la Universidad de Princeton en New Jersey, Estados Unidos, y Yongyun Hu, de la Universidad de Pekín en China, han analizado este problema usando un modelo climático global que incluye componentes tales como atmósfera, océanos, tierra y hielo marino, así como un modelo de capas de hielo continentales, alimentado por los resultados del modelo climático.

Para un mundo acuático, los autores del estudio hallaron que los vientos de superficie transportan el hielo marino hacia el lado diurno, y que el agua marina lleva el calor hacia el lado nocturno. Como resultado de ello, el hielo marino del lado nocturno se mantiene en un grosor de unos 10 metros y el agua que queda atrapada allí es insignificante.

Si un planeta tiene grandes continentes en su lado nocturno, puede generar en ellos capas de hielo del orden de los 1.000 metros de grosor, en el caso de que el flujo de calor geotérmico sea similar al de la Tierra o más pequeño.

Los planetas con un componente acuático parecido al de la Tierra experimentarían por tanto un gran descenso en el nivel del mar cuando su tectónica de placas desplazase sus continentes hacia el lado nocturno, pero no sufrirían una desecación completa en el lado diurno. Solo los planetas con un flujo de calor geotérmico inferior al de la Tierra, con buena parte de su superficie cubierta por continentes, y con una reserva de agua en superficie del 10 por ciento de la de la Tierra, serían susceptibles de sufrir una captura completa del agua.



Fuente


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