Las simulaciones por computadora de la formación de planetas que orbitan en las zonas habitables de estrellas de baja masa como Proxima Centauri realizadas por astrofísicos de la Universidad de Berna muestran que es más probable que estos planetas tengan aproximadamente el tamaño de la Tierra y contengan grandes cantidades de agua.

En agosto de 2016, el anuncio del descubrimiento de un exoplaneta terrestre orbitando en la zona habitable de Proxima Centauri estimuló la imaginación de expertos y del público en general. Esta estrella es la estrella más cercana a nuestro sol, aunque es 10 veces menos masivo y 500 veces menos luminoso. Este descubrimiento junto con el descubrimiento en mayo de 2016 de un planeta similar orbitando una estrella de masa aún menor (Trappist-1), convenció a los astrónomos de que tales enanas rojas (como se llaman estas estrellas de baja masa) podrían ser anfitriones de una gran población de planetas similares a la Tierra.

¿Cómo se verían estos objetos? ¿De qué podrían estar hechos? Yann Alibert y Willy Benz del Swiss NCCR PlanetS y el Centro de Espacio y Habitabilidad (CSH) de la Universidad de Berna llevaron a cabo las primeras simulaciones por computadora de la formación de planetas que se espera orbitan estrellas 10 veces menos masivas que el sol.

"Nuestros modelos logran reproducir planetas que son similares en términos de masa y período a los observados recientemente, "Alibert dice con respecto a los resultados del estudio, próximamente como carta en la revista Astronomía y Astrofísica . "Curiosamente, encontramos que los planetas en órbitas cercanas alrededor de este tipo de estrellas son de tamaño pequeño. Típicamente, oscilan entre 0.5 y 1.5 radios terrestres con un pico en aproximadamente 1.0 de radio terrestre. Los descubrimientos futuros dirán si estamos en lo cierto, ", añade el investigador.

Hielo en el fondo del océano global

Además, los astrofísicos determinaron el contenido de agua de los planetas que orbitan alrededor de sus pequeñas estrellas anfitrionas en la zona habitable. Descubrieron que alrededor del 90 por ciento de los planetas albergan más del 10 por ciento de agua. Para comparacion, la Tierra tiene una fracción de agua de sólo alrededor del 0,02 por ciento. La situación podría ser aún más extrema si los discos protoplanetarios en los que se forman estos planetas persisten más de lo que se supone en los modelos. En todo caso, estos planetas estarían cubiertos por océanos muy profundos en el fondo de los cuales, debido a la enorme presión, el agua estaría en forma de hielo.

El agua es necesaria para la vida tal como la conocemos. Entonces, ¿podrían estos planetas ser habitables? "Aunque generalmente se cree que el agua líquida es un ingrediente esencial, demasiado de algo bueno puede ser malo, "dice Willy Benz. En estudios anteriores, Los científicos de Berna demostraron que demasiada agua puede impedir la regulación de la temperatura de la superficie y desestabilizar el clima. "Pero este es el caso de la Tierra; aquí, tratamos con planetas considerablemente más exóticos que podrían estar sujetos a un entorno de radiación mucho más severo, y / o ser sincrónico, " él añade.

Seguimiento del crecimiento de embriones planetarios

Para comenzar sus cálculos, los científicos consideraron una serie de unos pocos cientos a miles de idénticos, estrellas de baja masa, y alrededor de cada uno de ellos, un disco protoplanetario de polvo y gas. Los planetas se forman por acumulación de este material. Alibert y Benz asumieron que al principio, había 10 embriones planetarios en cada disco con una masa inicial igual a la masa de la luna. En unos pocos días de uso de la computadora para cada sistema, el modelo calculó cómo crecieron y migraron estos embriones ubicados al azar. El tipo de planetas que se forman depende de la estructura y evolución de los discos protoplanetarios.

"Habitable o no, el estudio de los planetas que orbitan alrededor de estrellas de muy baja masa probablemente traerá nuevos y emocionantes resultados, mejorar nuestro conocimiento de la formación de planetas, evolución, y habitabilidad potencial, ", resume Benz. Debido a que estas estrellas son considerablemente menos luminosas que el sol, los planetas pueden estar mucho más cerca de sus estrellas antes de que la temperatura de la superficie sea demasiado alta para que exista agua líquida. Teniendo en cuenta que este tipo de estrella también representa la abrumadora mayoría de estrellas en el vecindario solar y que los planetas cercanos son actualmente más fáciles de detectar y estudiar, Es fácil entender por qué es importante la existencia de esta población de planetas similares a la Tierra.