El destino de los océanos en los planetas de primera generación que orbitan alrededor de enanas blancas
Los exoplanetas potencialmente habitables son tan increíblemente comunes que los astrónomos han comenzado a considerar situaciones más inusuales donde podría surgir vida.
Tal vez se pueda encontrar vida en la luna de un Júpiter caliente o en el cálido océano de un planeta errante. Recientemente, incluso se ha planteado la idea de que podrían existir mundos habitables orbitando alrededor de enanas blancas.
Sabemos que algunas enanas blancas tienen planetas y, a pesar de carecer de fusión nuclear, las enanas blancas emiten suficiente luz y calor para tener una zona habitable.
Pero la pregunta sigue siendo si un planeta podría conservar un entorno rico en agua durante la etapa de gigante roja de una estrella antes de convertirse en una enana blanca. Este es el tema central de un nuevo estudio.
El estudio de Juliette Becker de la Universidad de Wisconsin-Madison comienza afirmando lo obvio: cualquier mundo habitable alrededor de una estrella de la secuencia principal probablemente perderá su atmósfera y su agua a medida que la estrella se expanda hasta convertirse en una gigante roja.
Cuando la estrella se convierta en enana blanca, cualquier planeta que fuera habitable será estéril, si no consumido por su estrella. El trabajo pasa entonces a considerar mundos más distantes en un sistema. Tal vez un frío y helado mundo Hycean (planeta hicéano) podría volverse habitable en la etapa de enana blanca.
Imagen: Hipotético planeta hiceánico con dos satélites naturales (representación artística).
Resulta que existen dos etapas críticas. La primera es que un mundo oceánico necesitaría retener una gran parte de su agua durante la etapa de muerte de la estrella de secuencia principal. Como es de esperar, cuanto más distante esté un planeta de su estrella, más agua retendrá.
Para que una estrella como el Sol pudiera retener agua, un mundo oceánico tendría que estar a más de tres veces la distancia de la Tierra. Para retener océanos inmensos como los de la Tierra, el planeta tendría que estar a unas 10 UA de distancia, o aproximadamente la distancia de Saturno al Sol.
La segunda etapa crítica es la migración orbital. Una vez que la estrella se convierte en una enana blanca, un mundo oceánico en la órbita de Saturno sería un planeta helado mucho más allá de la zona habitable. Para convertirse en un mundo habitable, tendría que desplazarse hacia el interior, hasta una órbita cercana y cálida. Esto es posible tanto mediante la interacción con la nebulosa formada durante la etapa de gigante roja como mediante interacciones gravitacionales entre planetas.
Nuestro propio sistema solar, por ejemplo, tuvo una fase de migración en su juventud. Sin embargo, como demuestra el estudio, el momento de esta migración es crucial. Si la migración hacia el interior de un mundo ocurre demasiado pronto, se evaporará gran parte del agua. Si ocurre demasiado tarde, el sistema se habrá estabilizado hasta el punto que el mundo no podrá entrar en la zona habitable.
Imagen: Retención de agua en planetas a diferentes distancias. Crédito: Becker, et al.
En general, el estudio concluye que la mayoría de los mundos que rodean a una enana blanca estarán secos antes de entrar en la zona habitable o retendrán agua y permanecerán en el borde exterior del sistema. Pero, como señalan los autores, es "posible" que un mundo Hycean exterior migre en el momento justo para retener agua y convertirse en un mundo cálido similar a la Tierra. No es probable, pero es posible.
Por lo tanto, encontrar un planeta habitable alrededor de una enana blanca es una apuesta arriesgada, pero, dado lo fácil que puede resultar estudiar las atmósferas de estos mundos, sin duda merece la pena echarle un vistazo.
El estudio se ha publicado en el servidor de preimpresión arXiv: The Fate of Oceans on First-Generation Planets Orbiting White Dwarfs
