Mientras que algunos científicos están buscando planetas habitables fuera de nuestro sistema solar, otros investigadores están resolviendo una pregunta similar para los satélites de estos planetas.
Las llamadas exolunas aún no se han encontrado fuera de nuestro sistema solar, y esto podría llevar décadas. En un nuevo artículo de investigación, los científicos teorizan si podría existir agua líquida en un satélite del gigante gaseoso del tamaño de Marte.
Estamos hablando de la luna de Júpiter llamada Ganímedes. Es el satélite más grande del sistema solar, 5/6 del tamaño de Marte.
La NASA confirmó en 2015 la presencia de un océano líquido en Ganímedes después de observar auroras a través del telescopio Hubble, que parecen fluctuar menos de lo que deberían haber dado el campo magnético de Júpiter. La agencia espacial dijo que probablemente estaba relacionado con el océano salado debajo de la superficie de Ganímedes.
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Si es posible hablar de este satélite como una potencial luna exo es una cuestión ambigua. Los científicos observaron fuentes de energía como la radiación estelar (que varía con la distancia a la estrella), la luz reflejada estelar que Júpiter arroja sobre Ganímedes, la propia radiación térmica del planeta que afecta el calentamiento del satélite al cambiar la atracción gravitacional del planeta. Este calentamiento de las mareas sería más pronunciado si Ganimedes tuviera una órbita excéntrica, similar a la luna volcánica de Júpiter, Io.
“Se sabe que el coeficiente de calentamiento de las mareas disminuye si la luna se funde en el interior, porque la lava crea su propio mecanismo inverso cuando el calentamiento disminuye y la luna se enfría debajo de la superficie. Esto se llama el "efecto de marea del termostato", "dijo el coautor Rene Heller, astrofísico del Instituto de Investigación del Sistema Solar. Max Planck en Alemania.
“Estamos investigando por primera vez la interacción de todas las posibles fuentes de calor exolunares dependiendo de las diferentes distancias a la estrella”, agregó. "De hecho, incluso estamos considerando dos posibles tipos de estrellas: nuestro Sol y una estrella enana roja de tipo M".
Para una estrella similar al sol, los autores encontraron que cualquier luna alrededor de un gigante gaseoso más allá de tres unidades astronómicas (tres distancias de la Tierra al Sol) tendría un flujo de energía lo suficientemente grande como para detener el efecto del termostato de marea. Pero si la luna es lo suficientemente inestable, puede tener vulcanismo global, al igual que lo que vemos en Io.
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Heller describió esta situación como "peligrosa" para los organismos vivos.
“Pueden tener mucha agua líquida en la superficie, pero al mismo tiempo pueden estar cubiertos de volcanes destructivos”, escribió. "Sin embargo, estamos de acuerdo en que tales lunas pueden ser habitables, siempre que la cantidad correcta de calentamiento de las mareas sea correcta, y estamos mostrando qué tan lejos deberían estar estas lunas de sus planetas".
Las enanas M son un objetivo común para las búsquedas de exoplanetas porque son más pequeñas y tenues, lo que facilita ver los planetas pasando por sus superficies. Pero es más difícil para los exolunes determinar qué tan adecuados son para la vida en tal sistema.
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"Las lunas no pueden ser estables en aquellas zonas de sistemas estelares que son teóricamente adecuadas para el origen de la vida", dijo Heller.
Los mejores ejemplos de cuerpos calientes en nuestro propio sistema solar son las lunas: Júpiter - Io y Europa, y Encelado de Saturno. Si bien existe una amplia evidencia de que podría haber un gran océano bajo la superficie de hielo de Europa y Encelado, Heller señaló que su investigación se centra más en la habitabilidad de la superficie del satélite. El mejor ejemplo, dice, podría ser Titán, la luna de Saturno, que tiene una superficie mucho más cálida. El titanio tiene una atmósfera anaranjada espesa y lagos de hidrocarburos líquidos.
"Básicamente, tenemos la oportunidad de observar grandes lunas alrededor de planetas de baja masa, y creo que la primera exoloción será diferente a todo lo que conocemos en el sistema solar", dijo Heller.
“Podría ser una luna como Marte alrededor de un planeta como la Tierra, o la Tierra alrededor de Neptuno a una distancia de su estrella, que podría ser similar a la distancia de Mercurio al Sol. (Hay muchas opciones). Probablemente habrá algo increíble a primera vista, como un planeta alrededor de un púlsar o Júpiter caliente. Tengo mucha curiosidad por saber cómo será este objeto”, dice el astrofísico alemán.
Aunque varios telescopios nuevos han surgido durante la próxima década para "cazar" exoplanetas, Heller dice que no están optimizados para exoones. La búsqueda de exoluns es financieramente arriesgada y la probabilidad de éxito es muy cuestionable, lo que significa que es probable que este proyecto siga siendo una prioridad baja para la comunidad astronómica.
Se espera que el telescopio espacial James Webb, un telescopio multifuncional que se lanzará en 2018, vea solo algunos exoplanetas, por lo que sus posibilidades de encontrar una luna exo son bajas, dice Heller. El satélite de estudio de exoplanetas en tránsito, que también se lanzará el próximo año, observará solo unos pocos planetas en tránsito.
“Estos planetas estarán tan cerca de sus estrellas que cualquier luna alrededor del planeta será inmediatamente expulsada del sistema por perturbaciones gravitacionales estelares”, dijo Heller.
Las posibilidades pueden aumentar con el supertelescopio europeo CHEOPS (que caracteriza al satélite ExOPlanets), que está actualmente en construcción.
“Sé que parte del equipo científico de CHEOPS está trabajando activamente en estrategias para explorar lunas alrededor de planetas en órbitas más amplias”, dijo Heller. Pero agregó que PLATO (PLAnetary Tránsitos y Oscilaciones de estrellas), un proyecto que comenzará alrededor de 2024, probablemente sea la "herramienta adecuada" para este trabajo. Realizará una búsqueda específica de planetas, similar al telescopio espacial Kepler, pero alrededor de estrellas más brillantes.
