Astrobiología
Las investigaciones revelan más pruebas de que Mimas es un mundo oceánico sigiloso
por el Southwest Research Institute
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La superficie llena de cráteres de Mimas (izquierda) sugiere una historia fría, pero sus libraciones descartan un interior homogéneo. Más bien, Mimas debe tener una hidrosfera rocosa interior y exterior, que podría incluir un océano líquido (Opción A) o estar completamente congelada con un núcleo de forma irregular (Opción B). Un océano proporciona un mejor ajuste a la fase de la libración, pero es difícil de reconciliar con la geología de Mimas. Crédito: NASA/JPL/SSI/SwRI |
Cuando un científico del Southwest Research Institute descubrió evidencia sorprendente de que la luna más pequeña e interna de Saturno podría generar la cantidad adecuada de calor para mantener un océano interno líquido, sus colegas comenzaron a estudiar la superficie de Mimas para comprender cómo pudo haber evolucionado su interior. Las simulaciones numéricas de la cuenca de impacto Herschel de la luna, la característica más llamativa en su superficie llena de cráteres, determinaron que la estructura de la cuenca y la falta de tectónica en Mimas son compatibles con una capa de hielo cada vez más delgada y un océano geológicamente joven.
"En los últimos días de la misión Cassini de la NASA a Saturno, la nave espacial identificó una curiosa libración u oscilación en la rotación de Mimas, que a menudo apunta a un cuerpo geológicamente activo capaz de soportar un océano interno", dijo la Dra. Alyssa Rhoden de SwRI, especialista en geofísica de satélites helados, particularmente aquellos que contienen océanos, y la evolución de los sistemas de satélites de planetas gigantes. Ella es la segunda autora de un nuevo artículo de Geophysical Research Letters sobre el tema.
"Mimas parecía un candidato poco probable, con su superficie helada y llena de cráteres marcada por un cráter de impacto gigante que hace que la pequeña luna se parezca mucho a la Estrella de la Muerte de Star Wars. Si Mimas tiene un océano, representa una nueva clase de pequeños mundos oceánicos 'sigilosos' con superficies que no traicionen la existencia del océano".
Rhoden trabajó con la estudiante graduada de Purdue, Adeene Denton, para comprender mejor cómo una luna llena de cráteres como Mimas podría poseer un océano interno. Denton modeló la formación de la cuenca de impacto de Hershel utilizando el software de simulación iSALE-2D. Los modelos mostraron que la capa de hielo de Mimas tenía que tener al menos 34 millas (55 km) de espesor en el momento del impacto de formación de Herschel.
Por el contrario, las observaciones de Mimas y los modelos de su calentamiento interno limitan el espesor actual de la capa de hielo a menos de 19 millas (30 km), si actualmente alberga un océano. Estos resultados implican que un océano actual dentro de Mimas debe haberse estado calentando y expandiendo desde que se formó la cuenca. También es posible que Mimas estuviera completamente congelado tanto en el momento del impacto de Herschel como en la actualidad. Sin embargo, Denton descubrió que incluir un océano interior en los modelos de impacto ayudó a producir la forma de la cuenca.
"Descubrimos que Herschel no podría haberse formado en una capa de hielo con el grosor actual sin borrar la capa de hielo en el lugar del impacto", dijo Denton, quien ahora es investigador postdoctoral en la Universidad de Arizona. "Si Mimas tiene un océano hoy, la capa de hielo se ha ido adelgazando desde la formación de Herschel, lo que también podría explicar la falta de fracturas en Mimas. Si Mimas es un mundo oceánico emergente, eso impone restricciones importantes en la formación, evolución y habitabilidad de todas las lunas medianas de Saturno".
"Aunque nuestros resultados respaldan un océano actual dentro de Mimas, es un desafío reconciliar las características geológicas y orbitales de la luna con nuestra comprensión actual de su evolución orbital térmica", dijo Rhoden. "Evaluar el estado de Mimas como luna oceánica compararía los modelos de su formación y evolución. Esto nos ayudaría a comprender mejor los anillos de Saturno y las lunas medianas, así como la prevalencia de lunas oceánicas potencialmente habitables, en particular en Urano. Mimas es un estudio convincente objetivo para continuar la investigación".
Astrónomos encuentran lo que podría ser un mundo habitable a 31 años luz de distancia
por Michelle Starr
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Una ilustración de la superficie de un exoplaneta rocoso que orbita en la zona habitable de una estrella enana roja. (NASA/Centro de Investigación Ames/Daniel Rutter) |
Tenemos un nuevo exoplaneta para buscar algún día signos potenciales de vida.
A solo 31 años luz de distancia, los astrónomos han identificado un mundo del tamaño de la Tierra increíblemente raro que orbita a una distancia de su estrella que debería ser hospitalario para la vida tal como la conocemos. Es decir, si el propio exoplaneta tiene las condiciones adecuadas para propiciar el surgimiento de la vida.
Esa información aún no está disponible para nosotros, pero el mundo representa un candidato prometedor para una futura búsqueda de firmas biológicas en exoplanetas cercanos de la masa de la Tierra.
La búsqueda de exoplanetas, es decir, planetas extrasolares, aquellos fuera de nuestro Sistema Solar, se ve obstaculizada por las limitaciones de nuestra tecnología actual. No se equivoquen, esa tecnología es increíble; pero nuestros métodos principales para encontrar exoplanetas son mucho mejores para encontrar mundos grandes que pequeños.
Eso es porque se basan en signos indirectos, los efectos que tiene un exoplaneta en su estrella anfitriona. El método de tránsito detecta las caídas muy débiles y regulares en la luz de las estrellas cuando un exoplaneta orbita entre nosotros y su estrella; y el método de velocidad radial detecta cambios diminutos en la longitud de onda de la luz a medida que la estrella se mueve muy, muy levemente en el lugar debido a la interacción gravitacional con el exoplaneta.
Entonces, si bien se han confirmado más de 5.200 exoplanetas al momento de escribir, menos del 1.5 por ciento de ellos tienen masas por debajo de la de dos Tierras.
Y de ellos, tal vez una docena están orbitando sus estrellas a una distancia donde las temperaturas podrían permitir que haya agua líquida en la superficie, ni tan caliente que se queme, ni tan fría que se congele.
Una ubicación en esta llamada zona habitable es el primer paso para determinar si un mundo puede o no ser hospitalario para la vida. Y esto es lo que un equipo de astrónomos liderado por Diana Kossakowski del Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA) en Alemania ha descubierto una estrella enana roja cercana Wolf 1069.
El exoplaneta recién descubierto, con 1,36 veces la masa de la Tierra, ha sido nombrado Wolf 1069b.
"Cuando analizamos los datos de la estrella Wolf 1069, descubrimos una señal clara de baja amplitud de lo que parece ser un planeta de aproximadamente la masa de la Tierra", dice Kossakowski.
"Orbita alrededor de la estrella en 15,6 días a una distancia equivalente a una quinceava parte de la separación entre la Tierra y el Sol".
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Ilustración que muestra la posición de Wolf 1069b en la zona habitable de su estrella, representada por un anillo verde. (Departamento de gráficos MPIA/J. Neidel) |
Eso definitivamente sería demasiado caliente para la habitabilidad si Wolf 1069 fuera una estrella como el Sol, pero las enanas rojas son mucho más pequeñas y frías que nuestra estrella natal. Esto significa que sus zonas habitables están significativamente más cerca de la estrella que la zona habitable de nuestro Sistema Solar, que se extiende desde alrededor de Venus y llega hasta Marte.
Aunque Wolf 1069b está 15 veces más cerca de su estrella que la Tierra del Sol, la radiación que recibe es alrededor del 65 por ciento de la que recibe la Tierra del Sol.
En este nivel, un Wolf 1069b desnudo y rocoso similar a Mercurio debería tener una temperatura de alrededor de -23 grados Celsius (-9,4 grados Fahrenheit). Eso es demasiado frío para el agua líquida; pero, sin una atmósfera, el agua líquida se convertiría en vapor de todos modos.
Obviamente, hay mucho más en la habitabilidad que solo la proximidad correcta a la estrella.
Una atmósfera podría atrapar el calor y elevar la temperatura promedio, pero tendría que ser una atmósfera densa y agradable. Marte tiene atmósfera y su temperatura media es de -65 grados centígrados.
La atmósfera del planeta rojo también es bastante endeble, y se cree que esto se debe a que no tiene un campo magnético global protector como el que tiene la Tierra (Venus tampoco tiene un campo magnético generado internamente, pero su interacción con el viento solar crea uno externo. Es algo de Venus).
Un campo magnético global generado internamente es el resultado de la rotación, convección y conducción de fluidos dentro del núcleo del planeta que convierte la energía cinética en energía magnética para crear un campo magnético. Y es posible que Wolf 1069b tenga uno de estos.
"Nuestras simulaciones por computadora muestran que alrededor del 5 por ciento de todos los sistemas planetarios en evolución alrededor de estrellas de baja masa, como Wolf 1069, terminan con un solo planeta detectable", dice el astrónomo Remo Burn del MPIA.
"Las simulaciones también revelan una etapa de encuentros violentos con embriones planetarios durante la construcción del sistema planetario, lo que lleva a impactos catastróficos ocasionales".
Estos encuentros calentarían al mundo joven, lo que sugiere que el núcleo de Wolf 1069b todavía está fundido, como el núcleo de la Tierra, y por lo tanto podría estar generando un campo magnético.
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Mapa de temperatura superficial simulado de Wolf 1069b. El agua líquida podría existir dentro del círculo rojo. (Kossakowski et al., A&A, 2023) |
Sólo hay un problema más. ¿Sabes que el mismo lado de la Luna siempre mira hacia la Tierra? Eso se llama bloqueo de marea, y es el resultado de la aplicación de "frenos" gravitacionales a la rotación de un cuerpo si está en órbita cercana con uno más masivo.
Debido a que la zona habitable de las estrellas enanas rojas está tan cerca de la estrella, la mayoría de los exoplanetas enanos rojos potencialmente habitables están bloqueados por mareas. Eso significa que un lado está en día permanente y el otro en noche permanente.
Sin embargo, no todo está perdido. La investigación muestra que tales mundos aún pueden ser habitables, particularmente alrededor del terminador, la línea crepuscular entre la noche y el día. Sin embargo, un mapa de temperatura simulado de Wolf 1069b muestra que es más probable que haya agua líquida en la región que mira directamente a la estrella.
Desafortunadamente, tendremos que esperar para saber más: Wolf 1069b no pasa entre nosotros y su estrella, lo que significa que actualmente no tenemos forma de sondearlo en busca de una atmósfera.
"Probablemente tendremos que esperar otros diez años para esto", dice Kossakowski.
"Aunque es crucial que desarrollemos nuestras instalaciones teniendo en cuenta que la mayoría de los mundos potencialmente habitables más cercanos se detectan solo mediante el método de velocidad radial".
La investigación ha sido publicada en Astronomy & Astrophysics.
Modificado por orbitaceromendoza
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