Impulsado por la búsqueda de vida más allá de nuestro sistema solar, ha aumentado el interés en planetas similares a la Tierra que orbitan dentro de la zona habitable de sus estrellas anfitrionas. Pero la habitabilidad de tales planetas, conocidos como exoplanetas, se ve afectada por algo más que su distancia a la estrella.
Un nuevo estudio realizado por David Alexander y Anthony Atkinson de la Universidad Rice amplía la definición de zona habitable para los planetas para incluir los campos magnéticos de sus estrellas. Este factor, bien estudiado en nuestro sistema solar, podría tener importantes implicaciones para la vida en otros planetas, según una investigación publicada. Diario astrofísico 9 de julio.
La presencia y fuerza del campo magnético de un planeta y su interacción con el campo magnético de la estrella anfitriona son factores clave en la capacidad de un planeta para sustentar vida. Un exoplaneta necesita un campo magnético fuerte para protegerlo de la actividad estelar y debe orbitar lo suficientemente lejos de su estrella para evitar un acoplamiento magnético directo y potencialmente catastrófico.
“La fascinación por los exoplanetas surge del deseo de comprender mejor nuestro propio planeta”, dijo Alexander, director del Instituto Espacial Rice y miembro del Consorcio de Investigación Aeroespacial y Economía Espacial de Texas, profesor de física y astronomía. “Las preguntas sobre la composición y habitabilidad de la Tierra son factores clave detrás de nuestro estudio de estos mundos distantes”.
Interacción magnética
Tradicionalmente, los científicos se han centrado en la “Zona Ricitos de Oro”, el área alrededor de una estrella donde las condiciones son ideales para que exista agua líquida. Al agregar el campo magnético de la estrella a los criterios de habitabilidad, el equipo de Alexander ofrece una comprensión más matizada de dónde podría prosperar la vida en el universo.
La investigación se centró en las interacciones magnéticas entre los planetas y sus estrellas anfitrionas, un concepto conocido como clima espacial. En la Tierra, el clima espacial es impulsado por el Sol y afecta el campo magnético y la atmósfera de nuestro planeta. Para el estudio, los investigadores simplificaron los complejos modelos que normalmente se requieren para comprender estas interacciones.
Los investigadores caracterizan la actividad estelar utilizando una medida de actividad estelar conocida como número de Rossby (Ro): la relación entre el período de rotación de la estrella y su período de rotación convectiva. Esto les ayudó a estimar el radio Alfvén de la estrella: la distancia a la que el viento estelar se separa efectivamente de la estrella.
Los planetas dentro de este radio no serían candidatos viables para la habitabilidad porque estarían unidos magnéticamente a la estrella, lo que provocaría que sus atmósferas se erosionaran rápidamente.
Aplicando este método, el equipo examinó 1.546 exoplanetas para determinar si sus órbitas estaban dentro o fuera del radio Alfvén de su estrella.
Vida en otras partes de la galaxia
El estudio encontró que sólo dos planetas de 1.546, K2-3 d y Kepler-186 f, cumplían todas las condiciones para una posible habitabilidad. Estos planetas tienen el tamaño de la Tierra, orbitan a distancias adecuadas para la formación de agua líquida, se encuentran fuera del radio de Alfvén de sus estrellas y tienen campos magnéticos lo suficientemente fuertes como para protegerlos de la actividad estelar.
“Si bien estas condiciones son necesarias para que un planeta albergue vida, no la garantizan”, dijo Atkinson, estudiante de posgrado en física y astronomía y autor principal del estudio. “Nuestro trabajo destaca la importancia de considerar una amplia gama de factores al buscar planetas habitables”.
El estudio también enfatiza la necesidad de continuar la exploración y observación de los sistemas exoplanetarios, extrayendo lecciones del sistema Sol-Tierra. Al ampliar los criterios de habitabilidad, los investigadores proporcionan un marco para futuros estudios y observaciones que trabajen para determinar si estamos solos en el universo.