Planetas sin estrella pero habitables

A los planetas que no están en órbita alrededor de una estrella ni de ningún otro astro se les llama “planetas sin estrella”, “planetas errantes” o “planetas solitarios”. Sin tener que seguir una órbita en torno a un astro, se limitan a girar en torno al centro de la galaxia. Antes se creía que estos planetas eran una rareza, pero en años recientes ha crecido el convencimiento de que son bastante abundantes, quizá tanto como las estrellas.

Su lejanía a cualquier estrella, y por tanto la falta de luz y calor solares en su superficie, ha hecho que a los planetas de esta clase se les descarte como candidatos a poseer vida. Sin embargo, un nuevo estudio sugiere que es viable un escenario que indirectamente permitiría la vida en las lunas de algunos de estos planetas que las posean.

El estudio es obra de un equipo integrado, entre otros, por Giulia Roccetti y David Dahlbüdding, ambos de la Universidad Ludwig-Maximilian de Múnich (LMU) en Alemania.

Los resultados de esta investigación indican que en torno a planetas errantes puede haber lunas que, con masa suficiente (por ejemplo como la de Titán) sean capaces de conservar océanos de agua líquida durante un periodo de hasta unos 4300 millones de años, casi la edad actual de la Tierra, gracias a poseer una atmósfera densa rica en hidrógeno y experimentar el efecto del calentamiento por mareas. Este efecto es como el que en la Tierra produce mareas en masas de agua por acción de la Luna, pero más intenso, hasta el punto de provocar una tensión mecánica y una fricción significativas en la parte sólida interna del planeta y con ello generar calor suficiente como para mantener en estado liquido mares y otros cuerpos de agua.

Esos 4300 millones de años deberían bastar para permitir la aparición de vida e incluso su evolución hasta cierto punto.

Recreación artística de un planeta gigante gaseoso errante. (Ilustración: NASA JPL / Caltech)

Los sistemas planetarios suelen formarse bajo condiciones inestables. Si dos de esos planetas recién formados se acercan demasiado, pueden expulsarse mutuamente de sus órbitas alrededor de su estrella. Un estudio anterior en el que trabajó Roccetti demostró que los planetas gigantes gaseosos expulsados ​​de esta manera no necesariamente pierden todas sus lunas en el proceso.

Sin embargo, la expulsión sí altera las órbitas de las lunas conservadas. Estas órbitas se vuelven altamente elípticas, de modo que la distancia de las lunas al planeta cambia mucho y constantemente. Las fuerzas de marea resultantes tensan rítmicamente la luna y generan en ellas calor por tensión mecánica y fricción. Este calentamiento por mareas puede ser suficiente para mantener océanos de agua líquida en la superficie, incluso sin la energía de una estrella y en el frío del espacio interestelar.

La atmósfera determina si este calor se retiene en la superficie. En la Tierra, el dióxido de carbono funciona como un eficaz gas de efecto invernadero. Estudios anteriores demostraron que el dióxido de carbono podría estabilizar condiciones favorables para la vida en lunas de otros sistemas solares durante periodos de hasta 1600 millones de años. Sin embargo, bajo las temperaturas extremadamente bajas que afrontan los sistemas planeta-luna desprovistos de estrella, el dióxido de carbono se condensaría, provocando que la atmósfera perdiera su efecto protector y permitiendo la fuga de calor.

El equipo de investigación buscó si podría haber un escenario alternativo capaz de retener calor a más largo plazo. Se centró en el potencial de las atmósferas ricas en hidrógeno para hacer eso. Si bien el hidrógeno molecular es en gran medida transparente a la radiación infrarroja, bajo altas presiones surge un efecto físico crucial: la absorción inducida por colisión. En este proceso, las moléculas de hidrógeno que colisionan forman complejos transitorios que pueden absorber la radiación térmica y retenerla en la atmósfera. Además, el hidrógeno permanece estable incluso a temperaturas muy bajas. Todo esto debería permitir que ciertas lunas de planetas errantes conservasen océanos de agua líquida durante periodos de hasta unos 4300 millones de años.

Las conclusiones de este estudio, por tanto, amplían significativamente el espectro de posibles entornos que podrían albergar vida y demuestran que la vida podría surgir y perdurar incluso en las regiones más oscuras de cada galaxia.

El estudio se titula “Habitability of Tidally Heated H2-Dominated Exomoons around Free-Floating Planets”. Y se ha publicado en la revista académica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. (Fuente: NCYT de Amazings)