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    Las variaciones orbitales pueden desencadenar estados de bola de nieve en zonas habitables alrededor de estrellas similares al sol

    La impresión de un artista de la NASA de la Tierra como un planeta helado en "bola de nieve". Una nueva investigación de la Universidad de Washington indica que aspectos de la inclinación u órbita axial de un planeta exoplaneta que de otro modo parecería habitable podrían desencadenar tal estado de bola de nieve, donde los océanos se congelan y la vida en la superficie es imposible. Crédito:NASA

    Aspectos de la inclinación y la dinámica orbital de un planeta que de otro modo sería similar a la Tierra pueden afectar gravemente su habitabilidad potencial, incluso desencadenando "estados de bola de nieve" abruptos donde los océanos se congelan y la vida en la superficie es imposible. según una nueva investigación de astrónomos de la Universidad de Washington.

    La investigación indica que ubicar un planeta en la "zona habitable" de su estrella anfitriona, esa franja de espacio justa para permitir que el agua líquida en la superficie de un planeta rocoso en órbita, no siempre es evidencia suficiente para juzgar la habitabilidad potencial.

    Russell Deitrick, autor principal de un artículo que se publicará en Diario astronómico , dijo que él y sus coautores se propusieron aprender, a través del modelado por computadora, cómo dos características, la oblicuidad de un planeta o su excentricidad orbital, pueden afectar su potencial de vida. Limitaron su estudio a los planetas que orbitan en las zonas habitables de las estrellas "enanas G", o aquellos como el sol.

    La oblicuidad de un planeta es su inclinación relativa al eje orbital, que controla las estaciones de un planeta; la excentricidad orbital es la forma, y cuán circular o elíptica —ovalada— es la órbita. Con órbitas elípticas, la distancia a la estrella anfitriona cambia a medida que el planeta se acerca, luego se aleja de, su estrella anfitriona.

    Deitrick, quién hizo el trabajo mientras estaba con la Universidad de Washington, ahora es investigador postdoctoral en la Universidad de Berna. Sus coautores de la Universidad de Washington son la profesora de ciencias atmosféricas Cecilia Bitz, los profesores de astronomía Rory Barnes, Victoria Meadows y Thomas Quinn y el estudiante de posgrado David Fleming, con la ayuda de la investigadora de pregrado Caitlyn Wilhelm.

    La Tierra alberga vida con bastante éxito, ya que gira alrededor del sol con una inclinación axial de unos 23,5 grados, moviéndose solo un poco a lo largo de los milenios. Pero, Deitrick y los coautores preguntaron en su modelado, ¿Y si esos meneos fueran mayores en un planeta parecido a la Tierra que orbita alrededor de una estrella similar?

    Investigaciones anteriores indicaron que una inclinación axial más severa, o una órbita inclinada, porque un planeta en la zona habitable de una estrella parecida al Sol, dada la misma distancia de su estrella, haría un mundo más cálido. Así que Deitrick y su equipo se sorprendieron al encontrar, a través de su modelado, que la reacción opuesta parece cierta.

    "Descubrimos que los planetas en la zona habitable podrían entrar abruptamente en estados de 'bola de nieve' si la excentricidad o las variaciones del eje semi-mayor (cambios en la distancia entre un planeta y una estrella en una órbita) eran grandes o si la oblicuidad del planeta aumentaba más allá de 35 grados, "Dijo Deitrick.

    El nuevo estudio ayuda a resolver las ideas conflictivas propuestas en el pasado. Usó un tratamiento sofisticado del crecimiento y retroceso de la capa de hielo en el modelado planetario, que es una mejora significativa con respecto a varios estudios anteriores, dijo el coautor Barnes.

    "Si bien las investigaciones anteriores encontraron que la alta oblicuidad y las variaciones de oblicuidad tendían a calentar los planetas, utilizando este nuevo enfoque, el equipo encuentra que es más probable que grandes variaciones de oblicuidad congelen la superficie planetaria, ", dijo." Sólo una fracción de las veces los ciclos de oblicuidad pueden aumentar las temperaturas de los planetas habitables ".

    Barnes dijo que Deitrick "ha demostrado esencialmente que las edades de hielo en los exoplanetas pueden ser mucho más graves que en la Tierra". que la dinámica orbital puede ser un factor importante de habitabilidad y que la zona habitable es insuficiente para caracterizar la habitabilidad de un planeta ". La investigación también indica, él agregó, "que la Tierra puede ser un planeta relativamente tranquilo, en cuanto al clima ".

    Este tipo de modelado puede ayudar a los astrónomos a decidir qué planetas son dignos de un valioso tiempo de telescopio. Deitrick dijo:"Si tenemos un planeta que se parece a la Tierra, por ejemplo, pero el modelado muestra que su órbita y oblicuidad oscilan como locas, otro planeta podría ser mejor para el seguimiento "con los telescopios del futuro".

    La principal conclusión de la investigación, él agregó, es que "No debemos descuidar la dinámica orbital en los estudios de habitabilidad".


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