viernes, 8 de agosto de 2014

LA HABITABILIDAD PLANETARIA EN OTROS MUNDOS DEPENDE DE LA ROTACIÓN DE LOS PLANETAS .


La  habitabilidad  en  otros  planetas  de  otras  estrellas  mas  allá  de  la  Tierra   depende  de  muchos  factores   ,  no  solo  si  un  determinado  planeta  está  muy  cerca  o  muy  lejos  , o  si  esta  en  la  posición  ideal ,  también  depende  de  la  rotación   de  un  planeta  dado  , ¿ rota  muy  rápido  o  muy  lento  ?   porque  dependiendo  de  la  rotación  de  dicho  planeta  depende  su  clima  y  la  posibilidad  de  que  se  desarrolle  vida  alienigena  o  extraterrestre  ,  ¿  el clima  de  un  exoplaneta  depende de  la  rotación  ?  pues  si  como  veremos  mas  adelante  .
En  astronomía   una  zona  habitable  o  de  habitabilidad  planetaria    es  una  región  del  espacio  alrededor   de  una  estrella  donde   las  condiciones  son  favorables  para  la  vida  , como  se  encuentra  en  la   Tierra  , los  planetas  y  lunas  en  estas  regiones  son  candidatos  favorables   para  que  pueda  ser  habitable  , nuestra  enana  amarilla  ,  el  Sol  ,es  tipo  G ,  tiene  una  temperatura  de   5.800  K  ,  pero  para  las  estrellas  mas  frías  que  nuestro  Sol   , como  las  enanas  rojas  que  son  tipo  M ,  tienen  una  temperatura  entre  3.000 - 4.000   K  , y  obviamente  la  región  de  habitabilidad  esta  mucho  mas  cerca  ,  pero  las  estrellas  mas  calientes  ,  tipo  A   , de  unos  10.000  K ,  la  región  de  habitabilidad  planetaria  estará  mucho  mas  lejos  ,  es  lo  que  vemos  en  la  imagen  de  arriba  .

Es  como  vemos  en  esta  imagen   ,  para  el  tipo  de  estrella  que  es  el  Sol  , la Tierra  esta  ubicada  en  su  zona  de  habitabilidad  planetaria  ,  pero  según  el  tipo  de  estrella  que  hipotéticamente  hubiera  estado  en  el  lugar  del   Sol , ¿  que  distancia  tendría  que  haber  para  la  posibilidad  de  habitabilidad  planetaria  ?  pues  observando  la  imagen  veríamos  donde  tendría  que  estar  la  Tierra  .
Hasta  el  momento  y  gracias  a  la  mision  Kepler  ,  se  ha  confirmado  la  existencia  de  casi  mil  planetas  ,  mas  bien  978  y  4234  planetas  candidatos  , pero  la  mayoría  son  planetas  gaseosos  a  veces  mas  grande  que  Júpiter   y  muy  cerca  de  su  estrella   , pero  gracia  a  la  mision  Kepler  ,  hay  un  puñado  de pequeños  mundos  rocosos   que  han  sido  descubierto  dentro  de  la  zona  de  habitabilidad  planetaria  ,   la  zona   habitable  de  una  estrella  se  define   donde  las  temperaturas  permitirían   que  exista  agua  liquida  en la   superficie  de  un  planeta   ,  en  un borde  interior  de  esta  zona  ,  el  calor  abrazador  de  la  estrella    vaporiza  el  agua    del  planeta    a  la  atmósfera  en  un  efecto  invernadero  desbocado  ,   en   el   borde   exterior   de  la zona  habitable   ,  las  temperaturas  son  tan  frías   que  las  nubes  de  forma  dióxido  de  carbono   y  la  poca  energía   solar   que  hace llegar    rebota   en  las  nubes  , convirtiendo  al  planeta  en  un  páramo  frío  .
A  simple  vista  este  concepto  parece  simple   ,  pero  hay  mucho  factores  que  hay  que  tener  en  cuenta   ,  y  que  puede  afectar  la  habitabilidad  de  un  planeta  ,  se  ha  revelado  que  la  velocidad  a  la  que  un  planeta  rota    es  importante  en  la  capacidad  para  sustentar  la  vida   ,  la  rotación  no  solo  nos  dice  la  duración  de  el  día  y  la  noche  , sino  también  el  comportamiento  de  los  vientos  a  través  de  la  atmósfera  y  en  ultima  instancia  ,  en  la  formación  de  nubes   .
La  radiación  que  la  Tierra   recibe  del  Sol  es  mas  fuerte  en  el  ecuador  ,  el  aire  en  esta  región  se  calienta    hasta  que  se  eleva  a través  de  la  atmósfera   y  se  dirige  hacia   los  polos   del  planeta  donde  se  enfría  posteriormente  ,  este  aire  frío  cae  a  través  de  la  atmósfera  y  se  hizo  pasar  de  nuevo   hacia  el   ecuador  ,   este  proceso  de  circulación  se  conoce  como   Celula  de  Hadley  ,  si  un  planeta   esta  girando  rápidamente   ,  las  Celulas  de  Hadley   se limitan  a  latitudes  bajas   y  que  se  organizan   en  diferentes  bandas    que  rodea  al  planeta    ,   las  nubes  se   vuelven  prominentes  en  las  regiones  tropicales   ,  porque  son  importante   para  poder  reflejar  parte  de   la  luz   hacia  el  espacio  .
Sin  embargo  para  un  planeta    en  una  órbita  mas  apretada   alrededor  de  su  estrella   , la  radiación  recibida   de  la  estrella   es  mucho  mas   extremo   ,  esto   disminuirá   la  diferencia   de  temperatura   entre  el  ecuador y  los  polos  y  en  ultima  instancia , debilitar  las  Celulas  de  Hadley  ,  el  resultado  es  un  menor  numero  de  nubes   en  las  regiones  tropicales   disponibles   para  proteger  el  planeta  desde  el  intenso  calor   ,  y  el  planeta  se  vuelve  inhabitable .

 Se  crea  una  Celula  de  Hadley   cuando  el  aire caliente    se  eleva  en  el  ecuador   y  se  mueve  hacia  los  polos   ,  el  aire  se  enfría   , se  hunde   y  se dirige  de  nuevo  hacia  el  ecuador  . Crédito  :  Lyndon  State  College  Ciencia  de  la  Atmósfera   .
Si  por  otro  lado   ,  el  planeta  es  un  rotador  lento  ,  entonces  la  Celulas   Hadley   pueden  ampliar   para  abarcar  el mundo  entero  , esto  es  debido  a  que  la  circulación  atmosférica  se  mejora  debido  a  la  diferencia  de  temperatura   entre  el  lado  de  día   y  de  noche  del  planeta   ,  los  dias  y  las  noches   son  muy  largas   ,  por  lo  que   la mitad  del  planeta   que  esta  bañado  por  la  luz  de  la  estrella   tiene  un  montón   de  tiempo  para  tomar  el  sol  , en  contraste   ,  el  lado  nocturno   del  planeta  es   mas  frío   ya  que  ha  sido  la  sombra  de  la  estrella   durante  algún  tiempo  .
Esta  diferencia  de  temperatura   es  suficientemente  grande   como  para  causar  que  le  aire  caliente   desde  el  lado  de  día   fluye  hacia  el  lado  de  la  noche  ,  en  una  manera  similar   a  la  apertura  de  una  puerta    en  que  en  un  frío   día  el  aire  caliente  huye  de  la  habitación  ,  el  aumento  de  la  circulación   provoca  mas  nubes    para  construir  sobre  el   punto   sub  estelar  ,  que  es  el  punto  en  el  planeta   donde  la  estrella   se  vería   directamente  sobre  la  cabeza   ,  y  donde  la  radiación   es  mas  intensa   ,  las  nubes  sobre  el  punto  sub  estelar   luego  crea  un  escudo   para  la  planta  de  abajo   ya  que  la  mayoría  de  la  radiación   nociva  se  refleja  en  la  distancia  .


Un  efecto  invernadero  desbocado   se  produce  cuando   la  radiación  estelar   queda  atrapada   en  la  atmósfera  ,  el  planeta  se  calienta   y  los  océanos  se evaporan  .Crédito  .  ESA .
Las  nubes  de  alto  albedo   pueden  permitir   que  un  planeta  siga  siendo  habitable  ,  incluso  a  niveles  de  radiación   que  se  pensaba   que  es  demasiado  alta  , de  modo  que  el  borde  interior   de  la zona  habitable  es  empujado  mucho  mas  cerca  de  la  estrella  , la  rotación  puede  tener  un  efecto  enorme  y  un  montón  de  planetas   que   antes   pensábamos  que  eran  definitivamente  no  habitable   ,  ahora  pueden  ser  considerados  como  candidatos  ,  el  estudio  utilizó   simulaciones  por  computadora   para  mostrar   que  un  planeta  que  gira  lentamente   ,  con  la  misma  composición   de  la atmósfera   ,  la  masa  y  el  radio  de  la   Tierra   ,  podría  ser  potencialmente  habitable  , incluso  a  distancia  de  Venus  al  Sol  ,  es  en  virtud  de  los  limites   típicos  de  una  zona  habitable  ,  Venus  se  encuentra  mas  cerca  del  Sol  que  el  borde  interior  de  la  zona   ,  en  el  estudio  , el  planeta  simulado  ,  recibió  casi  el doble  de  la  radiación   como  lo  hizo  la  Tierra  real  , y  sin  embargo  , la  temperatura  de  la  superficie   se  enfrío  lo  suficiente   para  que  la  vida   prospere  debido  a  las  nubes  de  blindaje  .
A  pesar  de  la  lenta  rotación ,  Venus  si  es  en  realidad  un  planeta  caliente  abrazador  con  una  atmósfera   tan densa  que  aplastaría   a  una  persona   en  la  superficie  en  cuestión   de  segundos  ,  esto  viene  a  demostrar   que  solo  porque  un  planeta   esta  girando  lentamente  ,  no  significa  automáticamente   que  es  habitable  , sino  que  tiene  el  potencial   para  ser  habitable   si  se  dan  las  condiciones  adecuadas  ,  por  ejemplo  ,  es  posible   que  si  venus  girase  mas  rápido  , dando  a  dias  mas  cortos   de  lo  que  tiene  ahora  , la  atmósfera  de  venus  está  enriquecida  con  deuterio  ,  lo  que  indica   que  un  océano  podría  haber  existido  en  el  pasado  del  planeta   ,  dicha  tasa  de  rotación  rápida   en  un  planeta  tan  cerca   del  Sol  habría    llevado  a  un efecto  invernadero   desbocado   y  a  la  posible  perdida  de  los  océanos  .

Un  planeta  que  gire como  Venus  ,  no  garantiza  que  sea  habitable   ,  como  es  evidente  cuando  observamos  a  nuestro  hermano  planetario . Crédito  :  NASA/JPL/ CALTECH .
El  telescopio  espacial  James  Webb  es  un  telescopio  infrarrojo  que  se  esta  construyendo  y  que  se  lanzará  -  si  todo  sigue  según  lo  previsto -  en el  año  2018  , y  será capaz  de  medir   el nivel  de  calor  emitido  por  los  exoplanetas  , el  James  Webb  seria  capaz  de  medir  la  rotación  si  se  dan  las condiciones  adecuadas  ,  el  telescopio  seria  capaz  de  medir   el  calor  emitido por  las  nubes   de  alto  albedo   que  se  forman   sobre  el  punto  subestelar  ,  una  temperatura  inusualmente   baja   en  lo  que  se  espera  que  sea  un  lugar   mas  caliente  del  planeta   podría  indicar  que  el  planeta  es  un  rotador   lento  pero  potencialmente  habitable   ,  desde  el  espacio   ,  la  Tierra  parece   que  esta  entre  50  y  70  grados  centigrados   en  amplias  regiones  del Pacifico  tropical  occidental  , debido  a  las  altas  nubes  allí ,  a  pesar  que  la  superficie   es como  de  30  grados  .
Como  se  ve  no  es  simple  tener  la  certeza  de  poder  saber  la  velocidad  de  rotación  de  un  planeta  extrasolar  ,  ¿  será definitivamente  capaz  el  James Webb  de  poder  detectar  la  rotación de  un  planeta  extrasolar  ?  ojala  y  sino  ya   vendrá  el  tiempo  que  podamos  hacer esto  ,  el  de poder  saber  el tiempo  de  rotación  de  un  planeta    ,  como  se  ve  ,  no  es  fácil  tener  seguridad  en  un  exoplaneta  de  que sea  apto  para  la  vida  como  la  conocemos   ,  todavía  falta  saber  mucho  en  cuestión  de  habitabilidad  planetaria  .

Rotation of Planets Influences Habitability


Siganme  en  Twitter  :  @hugopacilio.