Al estudiar los mundos rocosos fuera del sistema solar, los investigadores utilizan a Marte como laboratorio a escala planetaria.
¿Cuánto tiempo podría un planeta rocoso, similar a Marte, permanecer habitable si orbitara una enana roja? La misión Mars Atmosphere and Vollatile Evolution (MAVEN) de la NASA, que ha estado estudiando a nuestro vecino desde noviembre de 2014, ayudará a responder esta difícil pregunta.
“Las observaciones de la misión MAVEN indican que el Planeta Rojo ha perdido gradualmente una parte significativa de su atmósfera, y esto ha cambiado las condiciones en él”, dice David Brain, científico de la misión MAVEN en la Universidad de Colorado (EE. UU.).
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Laboratorio planetario
Al estudiar los mundos rocosos fuera del sistema solar, los investigadores utilizan a Marte como laboratorio a escala planetaria. En la reunión de otoño de la Unión Geofísica Estadounidense el 13 de diciembre de 2017 en Nueva Orleans, EE. UU., David Brain compartió con sus colegas cómo los datos de MAVEN afectarán la determinación de la habitabilidad de planetas rocosos que orbitan estrellas distantes.
Nave espacial MAVEN. Crédito: NASA.
MAVEN tiene un conjunto de instrumentos a bordo que miden la pérdida de la atmósfera marciana. Los estudios muestran que gran parte de ella se ha escapado al espacio "a través" de una combinación de procesos químicos y físicos, y los datos de los instrumentos proporcionan pistas sobre el papel que desempeñó cada uno.
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Durante los últimos tres años, el Sol ha experimentado períodos de actividad creciente y decreciente, mientras que Marte ha experimentado tormentas solares, erupciones solares y eyecciones de masa coronal. Estos cambios han brindado a MAVEN una oportunidad única de observar el comportamiento de la atmósfera en diversas condiciones.
Enana roja e hipotético Marte
David Brain y sus colegas aplicaron este conocimiento a un hipotético planeta parecido a Marte que orbita una estrella enana roja (la clase de estrellas más abundante en nuestra galaxia). Sugirieron que el exoplaneta, como Marte, está ubicado en el borde de la zona habitable. Pero, dado que las enanas rojas son más débiles que el Sol, su zona habitable está mucho más cerca. Resultó que debido a la extrema radiación ultravioleta de la estrella y la órbita cercana, el planeta recibirá de 5 a 10 veces más rayos UV que los que recibe Marte. Esto aumenta la cantidad de energía disponible para los procesos responsables del escape de la atmósfera.
La ubicación de un Marte hipotético en la zona habitable que orbita una enana roja en comparación con la ubicación del Marte real en el sistema solar. Crédito: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA.
Con base en datos de MAVEN, los investigadores calcularon que la atmósfera de los exomares podría perder de 3 a 5 veces más partículas cargadas en un proceso llamado fuga de iones y de 5 a 10 veces más partículas neutras como resultado del escape fotoquímico. Además, dado que habrá muchas partículas cargadas en la atmósfera, comenzará a "rociar". El proceso de pulverización es similar a un juego de billar: las partículas cargadas chocan contra las moléculas, empujando a algunas de ellas al espacio y empujando a otras contra sus vecinas. Esta reacción en cadena aumenta significativamente la tasa de pérdida atmosférica. Finalmente, el hipotético planeta enfrentará la pérdida de moléculas ligeras como el hidrógeno.
En general, encontrar un Marte hipotético en el borde de la zona habitable de una enana roja tranquila podría acortar la vida útil de unas 5 a 20 veces. Si el planeta se coloca en un sistema de enanas rojas activo, este período se reducirá unas 1000 veces.
Circunstancias extenuantes
No obstante, David Brain consideró el peor de los casos al colocar a Marte en medio de una enana roja. Otro planeta puede tener algunos factores atenuantes, como procesos geológicos activos, un campo magnético o un tamaño mayor. Todo esto le permite reponer, proteger y retener la atmósfera durante un período más largo.
“La habitabilidad de mundos distantes es uno de los temas más importantes de la astronomía, y estas estimaciones demuestran una forma de utilizar el conocimiento sobre Marte y el Sol en la búsqueda de vida en el Universo”, concluyó Bruce Yakoski, investigador principal de MAVEN en la Universidad de Colorado (EE. UU.).
Roman Zakharov
