Cuando los telescopios se volvieron lo suficientemente potentes como para encontrar planetas orbitando estrellas distantes, Los científicos se sorprendieron al ver que muchos de ellos no tenían atmósferas como la de la Tierra. En lugar de, parecen tener gruesos mantos de hidrógeno.

En un nuevo estudio, dos científicos de la Universidad de Chicago investigaron cómo evolucionan las atmósferas de esos planetas, y la probabilidad de que tales planetas adquieran alguna vez una atmósfera más parecida a la nuestra. Modelando miles de planetas simulados, estimaron que sería muy raro que un planeta que comenzó con una atmósfera de hidrógeno evolucionara a una como la de la Tierra, y que esos planetas a menudo terminan perdiendo sus atmósferas por completo.

Publicado el 21 de julio en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , los resultados profundizan nuestra comprensión de cómo se forman y crecen las atmósferas planetarias, y puede ayudar a los astrónomos a delimitar los mejores lugares para buscar planetas con atmósferas similares a la de la Tierra.

"La zona habitable de los planetas está en una línea:una línea costera cósmica entre demasiada y muy poca atmósfera, "dijo el profesor asistente Edwin Kite, primer autor del estudio y experto en la historia de Marte y los climas de otros mundos. "¿Hay muchos planetas a lo largo de esa costa, o son raros? Esta es una gran pregunta en la ciencia planetaria en este momento ".

"Sabemos muy poco sobre las atmósferas de los exoplanetas rocosos, "dijo Megan Barnett, estudiante de posgrado y segundo autor del artículo. "Los planetas que estamos viendo en este estudio están demasiado cerca de sus estrellas para albergar vida, pero estudiarlos nos ayuda a comprender los procesos generales que crean o destruyen atmósferas ".

Por ejemplo, Los científicos saben que muchos planetas rocosos se forman con atmósferas de hidrógeno, pero lo que sucede después de esa formación inicial es mucho menos claro. ¿Mantienen esa atmósfera? transición a otro tipo de atmósfera, o perderlo por completo?

Kite y Barnett tomaron la información que conocemos, y lo introdujo en un programa para ejecutar simulaciones con planetas de diferentes tamaños y con diferentes tipos de atmósferas. Luego plantearon diferentes escenarios y observaron qué pasaría con las atmósferas si, decir, el brillo de la estrella cercana cambia, cambiar la cantidad de radiación que recibe el planeta; o la estrella se atenúa y la roca del planeta se enfría; o erupciones de volcanes en la superficie.

Sus resultados sugirieron que si un planeta comienza con una atmósfera rica en hidrógeno, hay muy pocas combinaciones de condiciones bajo las cuales eventualmente podría pasar a una atmósfera similar a la de la Tierra. "Eso realmente no sucede en nuestro modelo, ", dijo Kite." Con mucho, el resultado más común es que pierde su atmósfera y permanece como una roca desnuda para siempre ".

En un puñado de casos, sin embargo, un planeta un poco más grande que el tamaño de la Tierra logró adquirir y mantener una atmósfera similar a la de la Tierra al tener muchas erupciones volcánicas que derraman gases.

Kite y Barnett también encontraron que un planeta que comenzó con una atmósfera inicial similar a la de la Tierra tenía más probabilidades de mantenerla.

Los resultados, los científicos dijeron, ayudará a orientar las búsquedas de planetas habitables mediante nuevos telescopios, como el telescopio espacial James Webb, programado para lanzar el próximo año.

"De nuestros hallazgos, parece que si queremos encontrar exoplanetas cálidos con atmósferas similares a la Tierra, deberíamos apuntar a mundos que comenzaron sin atmósferas de hidrógeno, que orbitan estrellas menos activas, o son inusualmente grandes, "dijo Kite.