Modelos computarizados por científicos de la NASA muestran que la fricción puede ser la clave para la vida en algunos planetas de tamaño similar a la Tierra con órbitas inestables y lejanas.
Aunque el calor puede ser una fuerza destructiva en algunos planetas, la cantidad adecuada de fricción, y por lo tanto de calor, puede ser útil para crear condiciones de habitabilidad.
«Encontramos una buena noticia inesperada para los planetas en órbitas más vulnerables», dijo Wade Henning, de la Universidad de Maryland, científico que trabaja en Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt y autor principal del nuevo estudio.
«Resulta que estos planetas suelen experimentar la suficiente fricción para moverse fuera de peligro hacia órbitas más seguras y circulares con mayor rapidez de lo que antes se predijo.»
Las simulaciones de sistemas planetarios jóvenes indican que los planetas gigantes a menudo alteran las órbitas de los mundos interiores más pequeños.
Incluso si esas interacciones no son inmediatamente catastróficas, pueden dejar un planeta en una órbita excéntrica traicionera: un curso muy elíptico que eleva las probabilidades de cruzarse con otro cuerpo, hasta ser absorbido por la estrella madre o expulsado del sistema.
Otro peligro potencial de una órbita altamente excéntrica es la cantidad de estrés por marea que un planeta puede sufrir, ya que pasa muy cerca de su estrella y luego se retira a distancia. Cerca de la estrella, la fuerza de gravedad es suficiente para deformar el planeta, mientras que en los tramos más alejados de la órbita, el planeta puede cambiar de forma. Esta acción de flexión produce fricción, lo que genera calor. En casos extremos, el estrés de las mareas puede producir suficiente calor para licuar el planeta.
En este nuevo estudio, publicado en Astrophysical Journal, Henning y su colega Terry Hurford, científico planetario en el Centro Goddard, exploran los efectos de las fuerzas de marea en los planetas que tienen varias capas rocosas, al modo de la Tierra.
Una de las conclusiones del estudio es que algunos planetas podrían moverse a una órbita más segura aproximadamente de 10 a 100 veces más rápido de lo esperado; en tan poco como unos cientos de miles de años, en lugar del tipo más típico de varios millones de años. Tales planetas serían impulsados cerca del punto de fusión o, al menos, tendrían una capa casi derretida, similar a la que hay debajo de la corteza terrestre. Sus temperaturas interiores pueden ir desde moderadamente más calientes de lo que nuestro planeta es hoy en día hasta el punto de tener océanos de magma de tamaño modesto.
La transición a una órbita circular sería rápida, porque una capa casi-fundida se flexionaría fácilmente, generando una gran cantidad de calor inducida por la fricción. A medida que el planeta pierde ese calor, perdería energía a un ritmo rápido y se relajaría rápidamente en una órbita circular. Más tarde, el calentamiento por marea se apagaría, y la superficie del planeta podría llegar a ser segura para caminar sobre ella.
En cambio, un mundo que se hubiera fundido completamente, sería tan fluido que produciría poca fricción. Antes de este estudio, esto es lo que los investigadores esperaban que suceda a los planetas sometidos a fuertes tensiones de marea.
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Los planetas fríos, rígidos tienden a resistir el estrés de las mareas liberarán energía muy lentamente. De hecho, Henning y Hurford encontraron que muchos de ellos en realidad generan menos fricción de lo que se pensaba. Esto puede ser especialmente cierto para planetas más lejos de sus estrellas. Si estos mundos no se ven afectados por otros cuerpos, pueden ser estables en sus órbitas excéntricas durante mucho tiempo.
«En este caso, las órbitas más largas no circulares, podrían aumentar la ‘zona habitable’, porque la tensión de la marea seguiría siendo una fuente de energía durante períodos más largos de tiempo», dijo Hurford. «Esto es importante para sistemas con estrellas débiles o mundos de hielo con océanos subsuperficiales»
Aunque una capa de hielo es una superficie de baja fricción deslizante, un capa de miles de kilómetros de espesor sería muy elástica. Una concha como esta tendría sólo las propiedades adecuadas para responder enérgicamente a la tensión de las mareas, lo que genera una gran cantidad de calor. Las altas presiones en el interior de estos planetas podrían evitarlo pero las capas superiores podrían convertirse en agua líquida.
El equipo de modelado de planetas estima que los planetas en el extremo superior del rango de tamaño de la supertierras probablemente experimentarían fuerzas de marea más fuertes y potencialmente podrían beneficiarse más de la fricción y el calor resultante.
Fuente: Europa Press
