El planeta extrasolar conocido como Proxima b ha ocupado un lugar especial en la mente del público desde que se anunció su existencia en agosto de 2016. Como el exoplaneta más cercano a nuestro Sistema Solar, su descubrimiento ha generado dudas sobre la posibilidad de explorarlo en El futuro no muy lejano. Y aún más tentadoras son las preguntas relacionadas con su potencial habitabilidad.
A pesar de numerosos estudios que han intentado indicar si el planeta podría ser adecuado para la vida tal como la conocemos, no se ha producido nada definitivo. Afortunadamente, un equipo de astrofísica de la Universidad de Exeter, con la ayuda de expertos en meteorología de la Oficina Meteorológica del Reino Unido, ha dado los primeros pasos tentativos para determinar si Proxima b tiene un clima habitable.
Según su estudio, que apareció recientemente en la revista Astronomía y astrofísica, el equipo realizó una serie de simulaciones utilizando el modelo unificado (UM) Met Office de última generación. Este modelo numérico se ha utilizado durante décadas para estudiar la atmósfera de la Tierra, con aplicaciones que van desde la predicción del clima hasta los efectos del cambio climático.
Con este modelo, el equipo simuló cómo sería el clima de Proxima b si tuviera una composición atmosférica similar a la de la Tierra. También realizaron simulaciones sobre cómo sería el planeta si tuviera una atmósfera mucho más simple: una compuesta de nitrógeno con pequeñas cantidades de dióxido de carbono. Por último, pero no menos importante, tuvieron en cuenta las variaciones en la órbita del planeta.
Por ejemplo, dada la distancia del planeta desde su sol - 0.05 UA (7.5 millones de km; 4.66 millones de millas) - ha habido preguntas sobre las características orbitales del planeta. Por un lado, podría estar bloqueado por la marea, donde una cara está constantemente mirando hacia Proxima Centauri. Por otro lado, el planeta podría estar en una resonancia orbital 3: 2 con su sol, donde gira tres veces en su eje por cada dos órbitas (al igual que Mercurio experimenta con nuestro Sol).
En cualquier caso, esto resultaría en un lado del planeta expuesto a una gran cantidad de radiación. Dada la naturaleza de las estrellas enanas rojas de tipo M, que son muy variables e inestables en comparación con otros tipos de estrellas, el lado que mira al sol se irradia periódicamente. Además, en ambos escenarios orbitales, el planeta estaría sujeto a variaciones significativas de temperatura que dificultarían la existencia de agua líquida.
Por ejemplo, en un planeta bloqueado por las mareas, es probable que los principales gases atmosféricos en el lado de la noche se congelen, lo que dejaría la zona de luz del día expuesta y seca. Y en un planeta con una resonancia orbital 3: 2, un solo día solar probablemente duraría mucho tiempo (un día solar en Mercurio dura 176 días terrestres), haciendo que un lado se caliente y seque demasiado el otro lado. y seco.
Al tener todo esto en cuenta, las simulaciones del equipo permitieron algunas comparaciones cruciales con estudios anteriores, pero también permitieron que el equipo llegara más allá de ellos. Como explicó el Dr. Ian Boutle, miembro honorario de la Universidad de la Universidad de Exeter y autor principal del artículo, en un comunicado de prensa de la Universidad:
“Nuestro equipo de investigación analizó varios escenarios diferentes para la probable configuración orbital del planeta utilizando un conjunto de simulaciones. Además de examinar cómo se comportaría el clima si el planeta estuviera 'bloqueado por la marea' (donde un día tiene la misma longitud que un año), también observamos cómo una órbita similar a Mercurio, que gira tres veces en su eje para cada dos órbitas alrededor del sol (una resonancia 3: 2) afectaría el medio ambiente ".
Al final, los resultados fueron bastante favorables, ya que el equipo descubrió que Proxima b tendría un clima notablemente estable con cualquier atmósfera y en cualquier configuración orbital. Esencialmente, las simulaciones de software de UM mostraron que cuando se tenían en cuenta tanto las atmósferas como las configuraciones de resonancia 3: 2 bloqueadas por la marea, todavía habría regiones en el planeta donde el agua podía existir en forma líquida.
Naturalmente, el ejemplo de resonancia 3: 2 resultó en áreas más sustanciales del planeta que caen dentro de este rango de temperatura. También descubrieron que una órbita excéntrica, donde la distancia entre el planeta y Proxima Centauri variaba en un grado significativo en el transcurso de un solo período orbital, conduciría a un mayor aumento de la habitabilidad potencial.
Como dijo el Dr. James Manners, otro miembro honorario de la Universidad y uno de los coautores del artículo:
“Una de las características principales que distingue a este planeta de la Tierra es que la luz de su estrella está principalmente en el infrarrojo cercano. Estas frecuencias de luz interactúan mucho más fuertemente con el vapor de agua y el dióxido de carbono en la atmósfera, lo que afecta el clima que emerge en nuestro modelo ".
Por supuesto, se necesita mucho más trabajo antes de que podamos entender realmente si este planeta es capaz de soportar la vida tal como la conocemos. Más allá de alimentar las esperanzas de aquellos a quienes les gustaría verla colonizada algún día, los estudios sobre las condiciones de Proxima b también son de extrema importancia para determinar si la vida indígena existe o no en este momento.
Pero mientras tanto, estudios como este son extremadamente útiles cuando se trata de anticipar qué tipos de entornos podríamos encontrar en planetas distantes. El Dr. Nathan Mayne, el líder científico en el modelado de exoplanetas en la Universidad de Exeter y coautor del artículo, también indicó que los estudios climáticos de este tipo podrían tener aplicaciones para científicos aquí en casa.
"Con el proyecto que tenemos en Exeter, estamos tratando de comprender no solo la diversidad un tanto desconcertante de los exoplanetas que se están descubriendo, sino también explotar esto para mejorar nuestra comprensión de cómo nuestro propio clima ha evolucionado y evolucionará", dijo. Además, ayuda a ilustrar cómo se pueden usar las condiciones aquí en la Tierra para predecir lo que puede existir en entornos extrasolares.
Si bien eso puede sonar un poco centrado en la Tierra, es completamente razonable suponer que los planetas en otros sistemas estelares están sujetos a procesos y mecanismos similares a los que hemos visto en los planetas solares. Y esto es algo que siempre estamos obligados a hacer cuando se trata de buscar planetas habitables y vida más allá de nuestro Sistema Solar. Hasta que podamos ir allí directamente, nos veremos obligados a medir lo que no sabemos por lo que hacemos.
