Según una investigación reciente, los exoplanetas “Super-Tierra” pueden tener una forma incorporada de protegerse de la radiación dañina, dando a cualquier vida potencial en esos mundos una mejor oportunidad de sobrevivir.
Las SuperTierras, mundos más grandes que la Tierra pero más pequeños que Neptuno, se encuentran entre los tipos de planetas extrasolares o exoplanetas más comúnmente detectados en la Vía Láctea. Debido a que muchos se han encontrado dentro de las zonas habitables de sus estrellas (regiones donde podría existir agua líquida y, por lo tanto, potencialmente albergar vida), los científicos se han centrado cada vez más en si estos planetas pueden mantener condiciones favorables para la vida durante miles de millones de años.
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“Un campo magnético fuerte es muy importante para la vida en un planeta”, dijo en un comunicado el líder del estudio Miki Nakajima, profesor asociado en el departamento de ciencias de la Tierra y ambientales de la Universidad de Rochester en Nueva York. “Las supertierras pueden producir dinamos en su núcleo y/o magma, lo que puede aumentar su habitabilidad planetaria”.
Los hallazgos, publicados el 15 de enero en la revista Nature Astronomy, ayudan a resolver un antiguo enigma sobre cómo las súper Tierras podrían mantener campos magnéticos a pesar de interiores cuyas estructuras difieren de las de la Tierra, dicen los investigadores.
“Este artículo sugiere que, como en muchas otras cosas, los exoplanetas podrían no seguir necesariamente el paradigma del sistema solar en cuanto a la generación de campos magnéticos”, escribió Luca Maltagliati, editor senior de Nature Astronomy, que no participó en el nuevo estudio, en un breve artículo que resume los hallazgos. “Los planetas con masas entre 3 y 6 veces la de la Tierra podrían tener su principal motor de campo magnético no en el núcleo como la Tierra, sino en una capa entre el núcleo y el manto”.
Los escudos magnéticos de larga duración se consideran esenciales para la habitabilidad porque ayudan a evitar que los vientos estelares destruyan las atmósferas planetarias y protegen las superficies de la dañina radiación cósmica y estelar.
Sin dicha protección, incluso los planetas ubicados en zonas habitables que de otro modo serían favorables podrían tener dificultades para mantener las condiciones necesarias para la vida, lo que significa que tales campos magnéticos impulsados por magma podrían desempeñar un papel crucial para hacer habitables las súper Tierras en toda la galaxia.
El campo magnético de la Tierra, que ha estado funcionando durante más de 3 mil millones de años, se genera por el movimiento del hierro líquido en el núcleo externo que rodea a un núcleo interno sólido. Ese núcleo interno es fundamental porque libera calor y elementos más ligeros que mantienen el núcleo externo fundido en movimiento, lo que permite a nuestro planeta sostener su campo magnético.
Pero se cree que los mundos rocosos más grandes, como las súper Tierras, tienen núcleos que son completamente sólidos o completamente líquidos, lo que normalmente limita el funcionamiento de una dinamo central convencional similar a la de la Tierra.
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Nakajima y su equipo apuntan a un mecanismo alternativo conocido como océano de magma basal (BMO), una capa de roca fundida que se forma entre el núcleo y el manto. Se cree que estas capas surgen durante la formación de planetas, según el nuevo estudio, cuando grandes impactos repetidos generan océanos globales de magma que cristalizan parcialmente y concentran el derretimiento rico en hierro en profundidad.
La idea de una dinamo impulsada por BMO se propuso por primera vez como una forma de explicar cómo la Tierra pudo haber generado un campo magnético en una etapa temprana de su historia, antes de que se formara su núcleo interno. Tal capa se habría formado después del impacto de la formación de la luna, pero probablemente se solidificó después de aproximadamente mil millones de años, señala el nuevo estudio.
Las supertierras, por el contrario, son más grandes y experimentan presiones internas mucho más altas, condiciones que podrían permitir que los océanos de magma basal persistan durante mucho más tiempo y sostengan campos magnéticos durante miles de millones de años, dicen los investigadores.
Para probar si estas capas profundas de magma podían generar campos magnéticos, Nakajima y su equipo llevaron a cabo experimentos de choque que comprimieron materiales que forman rocas a las presiones extremas que se esperan dentro de planetas varias veces más masivos que la Tierra. Luego, los investigadores combinaron los resultados del laboratorio con modelos planetarios para determinar qué tan masiva debe ser una súper Tierra para generar un campo magnético.
Descubrieron que bajo presiones tan aplastantes, el magma rico en hierro se vuelve metálico y eléctricamente conductor, lo que sugiere que las súper Tierras, aproximadamente de tres a seis veces la masa de la Tierra, podrían mantener campos magnéticos impulsados por BMO durante varios miles de millones de años, más tiempo y potencialmente más fuertes que los campos magnéticos generados solo por núcleos metálicos similares a los de la Tierra.
En algunos casos, el campo magnético resultante en la superficie del planeta podría rivalizar o incluso superar al de la Tierra, según el comunicado.
“Aunque la detección de campos magnéticos de exoplanetas sigue siendo un desafío”, escribieron los investigadores en el informe, “podría ser posible observar dinamos tan fuertes impulsados por BMO en futuras observaciones”.