lunes, 29 de agosto de 2011

Las zonas continuamente habitables son estrechas


Aunque admitiésemos que los planetas de tipo terrestre se forman fácilmente en los sistemas estelares, aún debería cumplirse otra condición adicional antes de que la vida, tal y como la conocemos, se desarrolle en ellos: un planeta terrestre tiene que encontrarse en la zona habitable de su estrella (ZH).

La clave es el agua. La zona habitable es la región en la que un planeta podría poseer agua en estado líquido.

 Por tanto, su temperatura debería situarse en un rango muy concreto.

 Muchos científicos creen que la zona habitable de nuestro sistema solar se extiende entre 0,95 UA y 1,37 UA (una UA es una unidad astronómica, equivalente a la distancia media entre la Tierra y el Sol), aunque estos valores pueden diferir ligeramente de unos autores a otros. Según esto, Venus y Marte caerían ligeramente fuera de dicha zona. 

Sólo la Tierra está en el lugar preciso.

Sin embargo, la zona habitable es relativamente grande y cabría esperar que muchos otros sistemas estelares poseyesen planetas situados en sus respectivas zonas habitables. Pero esto no es todo, aún hay más.

Michael Hart es de la opinión que las zonas habitables se desplazan con el tiempo.

 A medida que una estrella envejece y abandona la secuencia principal,
 su temperatura y brillo aumentan, con lo que la zona habitable se extiende más lejos de la estrella. 

Lo que es más importante, según Hart, es lo que él denomina la zona continuamente habitable (ZCH).

Típicamente, la ZCH se define como la región en la que un planeta de tipo
 de tipo terrestre puede tener agua líquida durante, al menos, mil millones
 de años consecutivos.

 En el caso del sistema solar, la ZCH ha existido durante 4.500 millones
 de años. Sin embargo, claramente la ZCH debe ser más estrecha que la ZH. 

De hecho, en 1979, Hart publicó sus simulaciones por ordenador y llegó a la conclusión de que la ZCH era extremadamente estrecha, dependiendo de la clase espectral concreta de cada estrella, pero en ningún caso superaba
 las 0,1 UA.

 Por ejemplo, para nuestro sistema solar únicamente se extiende entre
 0,95 UA y 1,01 UA.

 Con estos valores, uno esperaría que los planetas terrestres fuesen mucho menos habituales de lo que se podría pensar a priori. 

Y lo mismo cabría decir acerca de la hipotética existencia de CETs.

A pesar de todo, los cálculos más recientes emplean modelos mucho más sofisticados de la atmósfera primigenia de la Tierra y también tienen en cuenta el reciclado del dióxido de carbono por la tectónica de placas, un fenómeno que no era conocido por Hart. 

Modelos desarrollados por James Kasting y colaboradores sugieren que la ZCH para nuestro sistema solar se extiende entre 0,95 UA hasta 1,15 UA.

 Y otros científicos aún piensan que podría incluso ser mayor.



Así pues, ¿qué probabilidad hay de que un sistema estelar dado posea un planeta situado en la ZCH? 

Obviamente, la respuesta depende del tipo de estrella y de la distribución particular de los planetas en el sistema.

 Si están distribuidos como en nuestro sistema solar (ley de Titius-Bode) entonces habrá el mismo número de planetas en la ZCH de todos los tipos estelares. 

En cambio, los planetas situados alrededor de estrellas calientes de los tipos O, B y A no permanecerán demasiado tiempo en la zona habitable, ya que estas estrellas evolucionan en luminosidad demasiado rápidamente. 

Los planetas alrededor de estrellas frías del tipo K y M es improbable que
 se sitúen en la ZCH ya que la ZH en estos sistemas cae demasiado cerca 
de la estrella central, con lo que el planeta probablemente presentará siempre la misma cara a la luz, algo que se considera fatal para la aparición 
y desarrollo de la vida.

 Para estrellas no demasiado diferentes al Sol y con una distribución de sus planetas similar a la del sistema solar, la probabilidad de que uno de ellos 
se sitúe en la ZCH ronda el 50%.

Si los modelos actuales de formación planetaria, evolución estelar y desarrollo de atmósferas resultasen correctos, entonces la conclusión parece ser que hay potencialmente millones de planetas continuamente habitables en la galaxia. Una advertencia, sin embargo.



 En otras soluciones que ya hemos abordado previamente, hemos visto que solamente ciertos tipos de estrellas poseen una metalicidad adecuada o que únicamente algunas regiones de la galaxia se encuentran suficientemente protegidas de los peligros de las violentas regiones centrales.


 Puede que necesitemos definir una ZH galáctica (un anillo que contiene alrededor de un 20% de las estrellas en la galaxia). Para que evolucione vida compleja, se requiere que la ZCH caiga dentro de la ZH galáctica y esto puede reducir considerablemente las posibilidades...


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