Próxima b, ¿un “planeta océano”?

Ilustración artística de un planeta “globo ocular” donde el lado el lado diurno es capaz de mantener un océano. Copyright: eburacum45 (DeviantArt).

El descubrimiento de un planeta orbitando alrededor de la estrella Próxima Centauri ha sido una noticia ciertamente emocionante. Además de ser el exoplaneta más cercano al Sistema Solar, todo apunta a que es terrestre y que se ubica en la zona habitable circumestelar de la estrella. Sin embargo, el anuncio tiene su cuota de malas noticias.

Para empezar, el equipo tras el descubrimiento indicó que, dada la naturaleza de su órbita alrededor de Próxima Centauri, era probable que el planeta tuviera agua en su superficie. Pero una investigación posterior realizada por científicos de la Universidad de Marsella y el Instituto Carl Sagan muestra que la masa del exoplaneta podría consistir de hasta 50% de agua, lo que lo convertiría en un “planeta océano”.

Según los hallazgos del equipo Pale Red Dot, Próxima Centauri b (o Próxima b, para abreviar) orbita su estrella a una distancia estimada de 7 millones de km –solo el 5% de la distancia de la Tierra al Sol–, con un periodo orbital de 11 días y una rotación síncrona o una resonancia orbital de 3:2 (es decir, tres rotaciones cada dos órbitas).

Debido a lo anterior, es probable que el agua líquida esté confinada en el lado diurno del planeta (en el caso de una rotación síncrona) o en su zona tropical (en el caso de una resonancia 3:2). Además, la radiación que Próxima b recibe de su estrella enana roja sería significativamente más alta que la que recibimos en la Tierra.

No obstante, según el nuevo estudio, liderado por Bastien Brugger del Laboratorio de Astrofísica de la Universidad de Marsella, Próxima b podría contener más agua de la que se pensaba. En esta investigación, el equipo se utilizó modelos de estructura interna para calcular el radio y la masa de Próxima b.

Sus modelos se basaron en los supuestos de que Próxima b es un planeta terrestre (es decir, compuesto por materiales rocosos y minerales) y que no tiene una atmósfera masiva. Basados en estos supuestos, y la estimación de masa producida por Pale Red Dot (~1,3 veces la masa de la Tierra), concluyeron que Próxima b tiene un radio que está entre 0,94 y 1,4 veces el de la Tierra y una masa de aproximadamente 1,1 a 1,46 veces la de nuestro planeta.

“Listamos todas las composiciones que podría tener Próxima b y ejecutamos el modelo para cada una de ellas (lo que implica unas 5.000 simulaciones), dándonos cada vez el radio correspondiente del planeta. Finalmente excluimos todos los resultados que no eran compatibles con un cuerpo planetario, basándonos en las condiciones de formación del Sistema Solar (dado que no conocemos estas condiciones para el sistema Próxima Centauri). Y, por tanto, obtuvimos un rango de posibles radios para Próxima b que van desde 0,94 a 1,40 veces el radio de la Tierra”, indicó Brugger a Universe Today vía email.

Este rango de tamaños da lugar a composiciones planetarias muy diferentes. En el extremo inferior, siendo ligeramente más pequeño y un poco más masivo que la Tierra, Próxima b sería probablemente un planeta similar a Mercurio con un 65% de su masa correspondiente al núcleo. Sin embargo, en el límite superior de las estimaciones de radio y masa, probablemente la mitad de la masa de Próxima b estaría compuesta por agua.

En el caso de que el 50% de su masa total correspondiera a agua, Próxima b “sería un planeta océano, ¡con un océano líquido de 200 km de profundidad!”, dijo Brugger. “Por debajo, la presión es tan alta que el agua se convertiría en hielo, formando una capa de hielo de ~3.000 km de grosor (bajo el que habría un núcleo hecho de rocas)”.

En otras palabras, Próxima b podría ser un planeta “globo ocular” donde el lado diurno tiene una superficie con un océano líquido, mientras que el lado nocturno está cubierto de hielo. Estudios recientes han sugerido que este podría ser el caso de los planetas que orbitan dentro de las zonas habitables de las estrellas enanas rojas, donde el fijamiento por marea hace que solo un lado reciba el calor necesario para mantener agua líquida en la superficie.

Por otro lado, si tiene una resonancia orbital de 3:2, es probable que tenga un patrón de doble globo ocular –con océanos líquidos en ambos hemisferios, occidental y oriental– mientras permanezca congelado en los límites y los polos. No obstante, si las estimaciones inferiores resultan ser las correctas, entonces es probable que Próxima b sea un planeta denso y rocoso donde la presencia de agua líquida es rara en un lado y se encontraría congelada en el otro.

Ilustración artística de la superficie de Próxima b orbitando a la estrella Próxima Centauri. La estrella doble Alfa Centauri AB también aparece en la imagen, en la parte superior y a la derecha de Próxima. Crédito: ESO/M. Kornmesser.

Pero tal vez el aspecto más interesante de la investigación es que ofrece una idea de la probabilidad de que Próxima b sea habitable. Ya desde su descubrimiento, la pregunta de si el planeta puede o no soportar vida no ha tenido respuesta. Pero como Brugger explicó: “La parte interesante es que todos los casos que consideramos son compatibles con un planeta habitable. Así que si el radio del planeta es finalmente medido (en algunos meses o años), dos casos son posibles: que (i) la medición se encuentra en el rango de 0,94-1,40 y seamos capaces de obtener la composición exacta del planeta (y no solo un rango de posibilidades), o que (ii) el radio medido se encuentre fuera del rango y sabremos que el planeta no es habitable. El caso donde Próxima b es un planeta océano es particularmente interesante, debido a que esta clase de planeta no necesita una atmósfera de oxígeno y nitrógeno (como en la Tierra) para albergar vida, dado que puede desarrollarse en su enorme océano”.

Pero por supuesto, estos escenarios se basan en la suposición de que Próxima b tiene mucho en común con los planetas del Sistema Solar. También se basan en el supuesto de que el planeta tiene 1,3 masas terrestres. Hasta que el planeta pueda ser observado transitando frente a Próxima Centauri, los astrónomos no estarán seguros de cuán masivo es.

Es posible que aún quede mucho tiempo antes de determinar el tamaño exacto, composición y características superficiales de Próxima b, por no hablar acerca de si puede o no realmente soportar vida. No obstante, las investigaciones como esta son beneficiosas para ayudarnos a establecer restricciones sobre qué clase de condiciones planetarias podrían existir allí.

El artículo “Possible Internal Structures and Compositions of Proxima Centauri b” ha sido aceptado para ser publicado en The Astrophysical Journal Letters.

Fuente: Universe Today