La capa de hielo no condena en absoluto al cuerpo celeste a la inhabitación.
Científicos de la Universidad de Toronto (Canadá), utilizando simulaciones, han descubierto que los planetas completamente cubiertos de hielo, hoy considerados inadecuados para la vida, deberían tener regiones que mantengan temperaturas positivas en verano. Para hacer esto, solo necesitan una atmósfera, cercana en densidad a la de la Tierra, y una cantidad moderada de agua líquida. El texto del artículo correspondiente se puede encontrar en el servidor de preimpresión de la Universidad de Cornell.
Por el momento, se cree que para una habitabilidad sostenible, el planeta debe tener un ciclo de carbono en funcionamiento. Este es el nombre del ciclo del carbono en la naturaleza, cuando el dióxido de carbono de la atmósfera forma carbonatos debido a la interacción química con las rocas. Estos últimos, debido a la tectónica de placas, se hunden en el manto, desde donde finalmente son elevados por los flujos del manto, por lo que, durante las erupciones volcánicas, el dióxido de carbono vuelve periódicamente a la atmósfera.
Si se daña algún eslabón de esta cadena, no habrá un clima estable y aceptable para la vida compleja en el planeta cerca de la enana amarilla. Por ejemplo, en Venus, el mecanismo para eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera "se rompió" y, como resultado, hace demasiado calor allí. En Marte, existe un mecanismo para volver a ingresar el mismo gas a la atmósfera y, por lo tanto, hace demasiado frío allí.
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El problema con este esquema es que es realmente propenso a "averías" y es posible que no salga de tales "averías" por sí solo. Por ejemplo, si la temperatura en la Tierra ahora se fija notablemente por debajo de -100 grados Celsius (en teoría, en algunos casos, esto es posible), casi todo el dióxido de carbono simplemente caerá en forma de nieve, lo que terminará el ciclo del carbono. Y no será posible volver a subir la temperatura, porque sin este gas de efecto invernadero clave, el planeta nunca volverá a calentarse. Debido a esto, muchos exoplanetas que, según los cálculos, se encuentran en la zona habitable, de hecho, pueden convertirse en planetas de bolas de nieve. Recibirán de la luminaria tanta energía como la Tierra, pero el hielo sólido reflejará su parte principal en el espacio, y el planeta seguirá siendo un desierto nevado sin vida.
Los autores del nuevo trabajo, utilizando un modelo especializado, calcularon cuál sería el efecto de la glaciación general de la Tierra (cuando todo el planeta está cubierto de hielo) para un clima a largo plazo. Descubrieron que, contrariamente a las ideas anteriores, de hecho, incluso en un planeta que alguna vez estuvo helado, una capa de hielo continua en la región ecuatorial puede romperse.
Varios factores pueden ayudar. Por ejemplo, las corrientes oceánicas cálidas pueden sobrecalentar localmente la capa de hielo, incluso si el planeta en su conjunto permanece bastante frío. Las altas montañas empinadas en la región ecuatorial pueden crear parches rocosos donde los rayos del sol son absorbidos activamente por piedras oscuras y, por lo tanto, la capa de hielo no puede fijarse allí.
Además, resultó que incluso con una apertura muy limitada de la capa de hielo en esta área, comenzará a funcionar un verdadero ciclo del carbono. En un planeta de bolas de nieve en un lugar de calentamiento local, el hielo seco (dióxido de carbono sólido) sufrirá sublimación y comenzará a reaccionar con las rocas. Como resultado, se forman carbonatos, y cuando la tectónica de placas está funcionando, comenzarán a descender al manto y luego ascenderán con corrientes ascendentes del manto.
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Además, los modelos han demostrado que las temperaturas de verano en el ecuador de un planeta de bolas de nieve, que están cerca de la Tierra en parámetros, superarán de manera estable los 10 grados Celsius. Como resultado, la vegetación estacional será posible allí.
Curiosamente, los autores ofrecen indicadores remotos confiables que distinguirán un planeta de bolas de nieve de uno similar a la Tierra. Las atmósferas de bolas de nieve tendrán una mayor proporción de dióxido de carbono a vapor de agua. El hecho es que la evaporación del agua es muy baja en las "bolas de nieve", porque los mares y océanos están cubiertos de hielo; no hay ningún lugar donde el agua se evapore. Pero el dióxido de carbono, por el contrario, no tiene adónde ir, porque las rocas sólo podrán unirlo en las zonas ecuatoriales, donde pueden existir oasis cálidos. Por lo tanto, los espectros de tales planetas contendrán más trazas habituales de dióxido de carbono y menos vapor de agua.
Este conjunto de indicadores pronto permitirá determinar en la práctica si las hipótesis de los autores sobre la habitabilidad de los planetas de bolas de nieve son correctas. El nuevo telescopio espacial James Webb, que Estados Unidos planea lanzar al espacio en la década de 2020, será lo suficientemente sensible como para analizar la composición de las atmósferas de exoplanetas terrestres cercanos.
