El campo magnético de un planeta emana de su núcleo y desvía las partículas cargadas del viento estelar, protegiendo así a la atmósfera de lo que hay perdido por el espacio.
Estos campos magnéticos, nacidos de la refrigeración del interior de un planeta, también podrían proteger la vida en la superficie de las radiaciones nocivas, como el campo magnético de la Tierra nos protege. En otras palabras, propician las condiciones necesarias para generar vida.
Planetas orbitando estrellas de baja masa
En el cosmos, existen unas estrellas de baja masa que se encuentran entre los elementos más comunes del universo. Los planetas que orbitan cerca de tales estrellas son más fáciles de estudiar para los astrónomos, porque cuando pasan o transitan frente a su estrella, bloquean una mayor fracción de la luz que si transitasen frente a una estrella con más masa (esta «fracción» da información sobre las características del planeta, como su tamaño).
Por otro lado, como estas estrellas son pequeñas y tenues, presentan zonas de habitabilidad (área en órbita a su alrededor en que la temperatura permitiría que hubiese agua líquida en un planeta) también relativamente cercanas a ellas.
Un planeta tan cerca de su estrella está sujeto a la poderosa atracción gravitatoria de la estrella, por lo que podría realizar la rotación sincrónica, girando siempre sobre la misma estrella, como la luna a la Tierra. Ese mismo tirón gravitatorio de la estrella también genera fricción de marea en el interior del planeta, o calentamiento de marea. El calentamiento de marea es el responsable de la conducción de la mayor actividad volcánica en nuestro sistema solar, como por ejemplo la luna de Júpiter “Ío ”.
En un artículo publicado el 22 de septiembre en la revista Astrobiology, el autor principal Peter Driscoll trató de determinar el destino de esos mundos a través del tiempo: «La pregunta a la que quiero encontrar respuesta es, alrededor de estas pequeñas estrellas, donde la gente va a buscar planetas, ¿estos planetas van a ser chamuscados por las mareas gravitacionales?” Era curioso, también, el efecto de calentamiento de marea en los campos magnéticos a lo largo de períodos de tiempo.
Modelos de investigación combinada
Los modelos de investigación combinada de interacciones orbitales y calefacción por Rory Barnes, profesor asistente de astronomía, con los de la evolución térmica del interior de los planetas hechos por Driscoll, quien comenzó este trabajo como becario postdoctoral UW y ahora es un geofísico de la Institución Carnegie para la Ciencia en Washington, DC
Sus simulaciones iban desde una sola masa estelar (estrellas del tamaño de nuestro sol) hasta aproximadamente una décima parte de ese tamaño. Mediante la fusión de sus modelos, dijo Barnes en una nota de prensa, fueron capaces «de producir una imagen más realista de lo que está sucediendo dentro de estos planetas.»
Barnes dijo que ha habido un sentimiento general en la comunidad astronómica en la que los planetas con rotación sincrónica es improbable que tengan campos magnéticos de protección «y por lo tanto están completamente a merced de su estrella». Esta investigación sugiere la falsa suposición.
Lejos de ser perjudicial para el campo magnético de un planeta, el calentamiento de marea puede ayudar realmente a lo largo del tiempo (y al hacerlo también ayudar a la posibilidad de habitabilidad).
Esto es debido a que contribuye al hecho de que conforme más calentamientos de marea experimenta un manto planetario, mejor es para disipar el calor, ya que de este modo se enfría el núcleo que a su vez ayuda a crear el campo magnético.
Emoción con el descubrimiento
Barnes dijo que en las simulaciones por ordenador fueron capaces de generar campos magnéticos para la vida de estos planetas, en la mayoría de los casos. «Yo estaba emocionado de ver que el calentamiento de marea puede actualmente salvar un planeta en el sentido de que permite la refrigeración del núcleo. Este es el camino para formar campos magnéticos «.
Y puesto que las pequeñas estrellas de baja masa son particularmente activas en sus tempranas vidas – desde los primeros mil millones de años aproximadamente – «Los campos magnéticos pueden existir, precisamente, cuando la vida más los necesite.»
Driscoll y Barnes también encontraron a través de cálculos orbitales _ que el proceso de calentamiento de marea es más extremo en planetas con las condiciones necesarias para la habitabilidad que giran alrededor de estrellas muy pequeñas, o los que tienen menos de la mitad de la masa del sol.
Para planetas en órbitas excéntricas, o no circulares alrededor de esas estrellas de baja masa, encontraron que estas órbitas tienden a volverse más circularles durante el tiempo de calentamiento de marea extremo. Una vez que la circularización se lleva a cabo, el planeta deja de experimentar calentamiento de marea.
La investigación se realizó a través del Laboratorio Planetario Virtual, un grupo de investigación interdisciplinario basado en la UW, financiado a través del Instituto de Astrobiología de la NASA.
«Estos resultados preliminares son prometedores, pero nosotros desconocemos cómo podría cambiar la vida de un planeta como Venus, donde el lento enfriamiento planetario ya está obstaculizando la generación del campo magnético», dijo Driscoll. «En el futuro, los campos magnéticos exoplanetarios podrían ser observables, por lo que esperamos que haya un creciente interés en este campo en el futuro.»
Referencia bibliográfica:
P.E. Driscoll, R. Barnes. Tidal Heating of Earth-like Exoplanets around M Stars: Thermal, Magnetic, and Orbital Evolutions. Astrobiology, 2015.