Los exoplanetas tienen más probabilidades de albergar vida extraterrestre de lo que pensamos, según un estudio

La lista de lugares en los que los científicos deberían buscar indicios de vida extraterrestre acaba de ampliarse, ya que una nueva investigación sugiere que ciertos tipos de exoplanetas podrían ser más hospitalarios de lo que se pensaba.

Los exoplanetas ricos en agua y las lunas heladas como Europa, de Júpiter, y Encélado, de Saturno, son objetivos potenciales para los astrobiólogos que buscan señales de vida en otros lugares del cosmos. Pero hasta hace poco se suponía que, en muchos exoplanetas ricos en agua mayores que la Tierra pero menores que Neptuno, la formación de hielo en las profundidades del planeta impediría que los minerales importantes de su núcleo rocoso alcanzaran el agua más cerca de la superficie.

Sin embargo, en un nuevo estudio publicado el martes en Nature Communications , investigadores franceses y noruegos utilizaron nuevas técnicas de modelización para demostrar que sales como el cloruro de sodio podrían ser transportadas desde el núcleo rocoso de un planeta, a través de una dura capa de hielo, para enriquecer el agua de un exoplaneta. Se trata de un paso crucial para cualquier forma de vida que pudiera desarrollarse en un océano alienígena.

“La presencia de electrolitos en el océano, como sales disueltas, es una condición necesaria pero, por supuesto, no suficiente para la habitabilidad,” dijo Jean-Alexis Hernández, físico de minerales en la Instalación Europea de Radiación Sincrotrón en Grenoble, Francia, y autor principal del estudio.

Una de las razones Europa y Encélado obligar a la curiosidad de los científicos es que su creencia de que no sólo albergan océanos de agua global bajo sus garrapatas, cáscaras heladas, pero que esos océanos están en contacto directo con los lunas & rsquo; mantos rocosos & rsquo; . Los minerales de esa roca, especialmente si se combinan con una fuente de energía como los respiraderos geotérmicos del fondo oceánico, podrían proporcionar un entorno en el que la vida podría evolucionar y sobrevivir.

Sin embargo, los científicos creen que los exoplanetas con mundos oceánicos helados de tamaños comprendidos entre la Tierra y Neptuno (super-Tierras y mini-Neptunos) presentan estructuras diferentes. Aproximadamente la mitad de los exoplanetas conocidos pertenecen a estas categorías de tamaño, aunque se desconoce cuántos de ellos son ricos en agua o contienen océanos globales.

Debido a la inmensa presión en el fondo de los océanos de las supertierras y mini-Neptunos, el hielo a alta presión formaría un grueso manto alrededor del núcleo del exoplaneta, sellando la roca rica en minerales del océano superior.

Estos hielos de alta presión existirían en fases exóticas, lo que los haría muy diferentes del hielo que se encuentra de forma natural en la Tierra.

“Al contrario que el hielo que tenemos en la superficie de la Tierra (hielo I), todos estos high pressure hielos son más densos que el agua líquida,” lo que lleva a la formación de ese manto helado bajo el océano subsuperficial de un exoplaneta’dijo el Dr. Hernández. “Estos hielos son también mucho más rígidos que el hielo I.”

Mientras que el hielo I se forma cuando el agua alcanza la temperatura de congelación, los hielos de alta presión pueden formarse a partir de agua a temperatura ambiente sometida a alta presión. Comprimiéndolo a 2.000 veces la presión atmosférica de la Tierra se obtiene el hielo VII, formado por cristales cúbicos. Una mayor presión convierte el hielo VII en “hielo supersónico,” donde los átomos de hidrógeno del agua se mueven libremente mientras que los átomos de oxígeno permanecen encerrados en una estructura cristalina.

“Esta transición hace que el hielo sea conductor, lo que podría estar en el origen de los campos magnéticos no dipolares de Urano y Neptuno,” dijo el Dr. Hernández.

Es importante destacar que, mientras que el hielo terrestre y otras formas como el hielo VI expulsan iones de sal de su estructura al cristalizar, añadió, su conocido hielo VII y el hielo supersónico pueden retener mayores concentraciones de sales disueltas. Si pudiera retener las sales, entonces conocido mecanismo sólo podría ponerlos en contacto con el océano en un exoplaneta.

Ya sean de hielo VII o de roca, los mantos de los planetas fluyen a través de patrones de convección, aunque muy lentamente en escalas de tiempo geológicas. Esto se debe a la diferencia de temperatura entre la parte superior e inferior del manto.

“Como en una sartén, el material del fondo está más caliente hasta un punto en que se vuelve menos denso que el de alrededor y empieza a subir” dijo el Dr. Hernández. “Al llegar arriba, se enfría progresivamente y se vuelve más denso que el de alrededor y empieza a hundirse. Añadió que lo que muestra el modelo del artículo es que el hielo a alta presión podría retener la sal disuelta en toda la gama de condiciones de presión y temperatura que podría encontrar durante la convección.En lugar de aislar el núcleo rocoso cargado de minerales del océano subterráneo, los mantos de hielo a alta presión podrían transportar esos minerales al agua.

Los hallazgos significan que los científicos no deberían tachar un exoplaneta de su lista de mundos potencialmente habitables sólo porque sea un mini-Neptuno, pero tampoco son definitivos. El Dr. Hernández se apresura a señalar que el estudio es limitado y que otros factores podrían hacer que estos planetas siguieran siendo inhóspitos para la vida.

“Nuestro estudio se limita a sodium chloride , y habría que investigar otros electrolitos” dijo. “La vida requiere muchas otras condiciones además de la presencia de electrolitos en el océano, por lo que no pretendemos evaluar la habitabilidad de estos planetas, sino que simplemente demostramos que quizá no sean tan sencillos químicamente como se esperaba”