domingo, 10 de julio de 2016

La Habitabilidad de los planetas excéntricos.

La órbita de la Tierra es un círculo casi perfecto, estando siempre a la misma distancia del Sol, más o menos. Como sabéis, las estaciones están causadas por la inclinación del eje de rotación de la Tierra, no por la distancia Tierra-Sol. 

Hay que tener en cuenta que incluso pequeñas variaciones en la órbita pueden producir importantes cambios en el clima de un planeta. Se piensa que en la Tierra pueden haberse producido Edades del Hielo debido a estos efectos. Es lo que se denominan Ciclos de Milankovitch y se considera que son el resultado de la influencia de Júpiter y Saturno en la órbita terrestre. 


Gliese 832 c es un planeta con cierta excentricidad (0,18) que sale a veces de su Zona Habitable. (Fuente PHL. Universidad de Puerto Rico en Arecibo.)


Los planetas altamente excéntricos suelen ser gigantes gaseosos que dominan su sistema planetario, a menudo expulsando al resto de planetas y quedándose como único planeta del sistema. Los planetas más pequeños por el contrario suelen aparecer “empaquetados” junto a otros planetas, en sistemas estables en los que la excentricidad es razonablemente moderada. Pero la enorme diversidad de los exoplanetas nos proporciona casos de exoplanetas en órbitas excéntricas.

Para que nos hagamos una idea, pongamos un ejemplo: un planeta en órbita siguiendo una elipse en una estrella como el Sol, con el semieje mayor de 1 UA, como la Tierra, pero con una excentricidad de, digamos, 0,30 se aleja hasta 1,30 UA y se acerca hasta la órbita de Venus, a tan solo ¡0,70 UA! de su estrella. 


Diagrama de la órbita de un planeta altamente excéntrico. Si definimos a es el semieje mayor y e la excentricidad, se aleja hasta a x (1 + e) y se acerca hasta a x (1 - e). (Fuente: Courtney, 2010)


Es verdad que por las leyes de Kepler el planeta del ejemplo pasaría más tiempo en la zona lejana y fría de la elipse que en la zona caliente y cercana. Un planeta así podría permanecer helado la mayor parte de un tiempo durante el cual los organismos estarían algo así como hibernando; luego llegaría un periodo de deshielo (solo en algunas zonas) en el que aprovecharían para reproducirse apresuradamente y desarrollarse un poco, para tener un fugaz periodo de elevada temperatura, durante el que los seres vivos deberían desarrollar estrategias de supervivencia para soportar incrementos de temperatura muy drásticos, quizá de cientos de grados (solo en algunas zonas). Sin duda, no lo tendrían fácil.

Es solo un ejemplo, lo que caracteriza a estos planetas son las fuertes variaciones estacionales que sufren. Es cuestión de que durante una de esas estaciones se produzcan las condiciones adecuadas para la vida, para en el resto permanecer bajo algún tipo de protección. 

Williams y Pollard en 2002, tras estudiar la habitabilidad de estos planetas propusieron que algunos planetas excéntricos podrían ser razonablemente habitables, porque lo que importaría no es la energía que se recibe en un determinado momento, sino la energía promedio recibida durante toda la órbita. 

Alguno de los exoplanetas potencialmente habitables son algo excéntricos, es el caso de Gliese 832 c con 0,18 y del prometedor planeta Gliese 667 C c con 0,27. Algún día escribiremos sobre ellos. 

Ejemplo de planetas potencialmente habitables excéntricos. Entre ellos se encuentra el famoso planeta Gliese 667 C c, que es uno de los más prometedores. (Fuente: Bolmont, 2016) 


Esta entrada pertenece a la serie “Ecosistemas de la Galaxia”. Otras entradas de la serie:

2002 Williams and Pollard publican el primer paper que conozco sobre Habitablidad en Planetas Excéntricos. Proponen que la habitabilidad a largo plazo depende del Flujo Estelar Promedio que reciben de la estrella.
http://adsabs.harvard.edu/full/2002ASPC..269..201W

2010. Courtney Dressing et al. Si el efecto de "Invernadero" puede abrasar un planeta, el efecto "Bola de Nieve" puede convertirlo en un desierto de hielo en las zona externas de la Zona Habitable. La excentricidad podría hacer que un planeta mostrase diversos comportamientos frente a este efecto.
http://arxiv.org/abs/1002.4875

2010. Spiegel et al. Un planeta gigante puede inducir variaciones en la órbita de los planetas terrestres que les permitan escapar, a través de ciclos como los de Milankovich, de estados como el del efecto "Bola de Nieve".
http://arxiv.org/abs/1002.4877
http://arxiv.org/abs/1010.2197

2016. Bolmont revisa con un espíritu crítico la asunción de 2002 de que la habitabilidad depende del flujo medio recibido por el planeta mostrando sus limitaciones cuando la luminosidad de la estrella y la excentricidad del planetas son elevados.
http://arxiv.org/abs/1604.06091


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