Modo alternativo de que un planeta quede protegido de la radiación cósmica

Las supertierras son planetas más grandes que la Tierra, pero más pequeñas que planetas gigantes como Neptuno. Se cree las supertierras son mundos rocosos como la Tierra, con superficies sólidas en vez de estar limitados a capas de gas en torno a un núcleo como las que caracterizan a Júpiter o Saturno. Las supertierras son una de las clases más comúnmente detectadas de exoplanetas (planetas de fuera de nuestro sistema solar) en nuestra galaxia, aunque no hay ninguno de ellos en nuestro sistema solar.

Muchas supertierras están dentro de la franja orbital habitable de sus respectivas estrellas. A esa franja llega el calor preciso para permitir la existencia de agua líquida en la superficie de mundos.

El campo magnético de la Tierra se genera por el movimiento en su núcleo externo de hierro líquido (un proceso conocido como dinamo), pero mundos rocosos más grandes, como las supertierras, podrían tener núcleos sólidos o completamente líquidos que imposibilitasen la producción de un campo magnético mediante ese proceso.

Teniendo en cuenta que un campo magnético como el de la Tierra es vital para proteger a la vida que reside en ella de radiaciones cósmicas nocivas, se ha venido dudando de hasta qué punto una supertierra podría ser capaz de albergar vida aunque sus demás características ambientales lo permitan.

En un nuevo estudio, a cargo de un equipo encabezado por Miki Nakajima, de la Universidad de Rochester en Estados Unidos, se ha averiguado que en las supertierras puede existir un mecanismo, distinto del de la Tierra, capaz de generar un campo magnético planetario.

Este mecanismo es una capa profunda de roca fundida, definible técnicamente como “océano de magma basal”.

Capas profundas de roca fundida dentro de algunas supertierras podrían generar campos magnéticos de gran potencia, quizá incluso más fuertes que el de la Tierra, y ayudarían así a proteger a esos planetas de radiaciones dañinas provenientes del espacio. (Ilustración: University of Rochester Laboratory for Laser Energetics / Michael Franchot)

El descubrimiento de que puede existir este mecanismo alternativo para la producción de campos magnéticos planetarios no solo obligará a replantearse diversas cuestiones de astrogeología y astrofísica sino que además aumenta las probabilidades de hallar vida en planetas de fuera de nuestro sistema solar.

“Un campo magnético intenso es fundamental para la vida en un planeta”, afirma Nakajima, “pero la mayoría de los mundos rocosos del sistema solar, como Venus y Marte, carecen de él porque sus núcleos no tienen las condiciones físicas adecuadas para generar un campo magnético. Sin embargo, si las supertierras no pueden producir dinamos en su núcleo, podrían hacerlo en su océano de magma, lo que puede aumentar sus probabilidades de habitabilidad”.

Se cree que poco después de la formación de la Tierra, existió en ella un océano de magma basal. Esta capa de roca, parcial o totalmente fundida, en la base del manto de un planeta, puede afectar al campo magnético de este, a su transporte de calor y a su la evolución química. Dado que las supertierras son más grandes que la Tierra y experimentan presiones internas mucho mayores, es más probable que conserven por tiempo indefinido un océano de magma basal.

Para recrear las presiones extremas dentro de las supertierras, Nakajima y sus colegas realizaron experimentos en un laboratorio de la Universidad de Rochester. También efectuaron simulaciones digitales de mecánica cuántica y de evolución planetaria. Todo ello se centró en estudiar la conducta de la materia pétrea fundida en condiciones similares a las esperadas en un océano de magma basal.

Los investigadores descubrieron que, sometida a esas presiones aplastantes, la roca fundida del manto profundo se vuelve conductora de electricidad, lo suficiente como para mantener un potente campo magnético durante miles de millones de años. Esto sugiere que en supertierras con un tamaño de entre tres y seis veces el de la Tierra, las dinamos sustentadas en un océano de magma basal (energizadas por el movimiento de la roca fundida) podrían generar campos magnéticos más intensos y duraderos que los producidos por el núcleo terrestre, pudiendo así ayudar a crear y mantener las condiciones necesarias para la vida en más casos de lo creído.

El estudio se titula “Electrical conductivities of (Mg,Fe)O at extreme pressures and implications for planetary magma oceans”. Y se ha publicado en la revista académica Nature Astronomy. (Fuente: NCYT de Amazings)