Agua líquida en las exo-lunas de planetas que flotan libremente

Fuente: Pixabay / CC0 public domain

Las lunas de los planetas que no tienen una estrella anfitriona pueden tener atmósfera y contener agua líquida. Los astrofísicos de LMU han calculado que tales sistemas pueden contener suficiente agua para hacer posible la vida y mantenerla.

El agua hizo posible la vida en la Tierra y es esencial para la existencia continua de sistemas vivos en el planeta. Esto explica por qué los científicos buscan constantemente pruebas de la presencia de agua en otros sólidos del universo. Sin embargo, hasta ahora no se ha probado directamente la existencia de agua líquida en planetas distintos de la Tierra. Sin embargo, hay indicios de que varias lunas en las regiones exteriores de nuestro sistema solar, a saber, Encelado de Saturno y las tres lunas de Júpiter (Ganímedes, Calisto y Europa) pueden tener océanos subterráneos. Entonces, ¿cuáles son las perspectivas de detectar agua en las lunas de los planetas fuera de nuestro sistema solar?

En colaboración con colegas de la Universidad de Concepción en Chile, físicos de LMU prof. Barbara Ercolano y el Dr. Tommaso Grassi (ambos miembros del grupo de excelencia ORIGINS) ahora han aplicado métodos matemáticos para modelar la atmósfera y la fase gaseosa de la química de la luna en órbita alrededor de un planeta flotante (FFP). FFP es un planeta que no está relacionado con una estrella.

Más de 100 mil millones de nómadas planetarios

Los FFP son interesantes principalmente porque la evidencia muestra que son numerosos. Las estimaciones conservadoras sugieren que nuestra propia galaxia tiene al menos tantos planetas huérfanos del tamaño de Júpiter como estrellas, y la propia Vía Láctea alberga más de 100 mil millones de estrellas.

Ercolano y Grassi utilizaron un modelo de computadora para simular la estructura térmica de la atmósfera de una exo-luna del mismo tamaño que la Tierra en órbita alrededor de FFP. Sus resultados sugieren que la cantidad de agua presente en la superficie lunar sería aproximadamente 10,000 veces menor que el volumen total de los océanos de nuestro planeta, pero 100 veces mayor que la atmósfera de la Tierra. Bastaría con que la vida evolucionara y creciera.

El modelo a partir del cual se calculó esta estimación consiste en una luna del tamaño de la Tierra y un FFP del tamaño de Júpiter. Se espera que tal sistema, sin ningún compañero estelar en las cercanías, sea oscuro y frío. A diferencia de nuestro sistema solar, no existe una estrella central que pueda servir como fuente confiable de energía para alimentar reacciones químicas.

¡Los rayos cósmicos y las fuerzas de las mareas en primer plano!

Más bien, en el modelo de investigación, los rayos cósmicos proporcionan el impulso químico necesario para convertir el hidrógeno molecular y el dióxido de carbono en agua y otros productos. Para mantener el sistema agitado, los autores se refieren a las fuerzas de marea ejercidas por el planeta en la luna como una fuente de calor, y suponiendo que el dióxido de carbono representa el 90% de la atmósfera de la luna, el efecto invernadero resultante conservaría efectivamente gran parte del calor producido. en la Luna. Juntas, estas fuentes de energía serían suficientes para mantener el agua líquida.

Proporcionado por la Universidad Ludwig Maximilian de Munich

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