¿Puede haber vida en planetas lejos del sistema solar? Los modelos numéricos nos lo explican
«Estamos casi seguros de que las supertierras son rocosas y que sus componentes principales son el oxígeno, el silicio, el magnesio, el hierro y el níquel», explica François Soubiran, beneficiario de una beca Marie Skłodowska-Curie, que está realizando un trabajo de investigación, bajo la supervisión de Razvan Caracas, en la Escuela Normal Superior de Lyon, como parte del proyecto ABISSE, financiado con fondos europeos. «Como promedio, casi cada estrella tiene una supertierra, así que son muy comunes y podríamos encontrar vida en algunas de ellas». Sin embargo, sabemos muy poco sobre estas Tierras en versión gigante.
¿Pueden las supertierras generar campos magnéticos que preserven la vida?
Con la ayuda de simulaciones numéricas avanzadas, ABISSE ha determinado las propiedades de los materiales contenidos en una supertierra para averiguar si estas podrían permitir la generación de campos magnéticos. «Para que un planeta pueda producir un campo magnético, debe tener un fluido conductor en un movimiento convectivo, similar a lo que ocurre cuando se calienta agua en un cazo», explica Soubiran. En la Tierra, el campo magnético se genera debido que una parte de su núcleo de hierro se encuentra en estado líquido. «Dentro de las supertierras, el núcleo de hierro podría estar cristalizado, con lo que sería imposible esperar un proceso de dinamo». ABISSE se ha propuesto averiguar si ese proceso podría ocurrir. Los socios del proyecto han logrado avances importantes en dos aspectos. El primero está relacionado con el manto: la capa de la tierra que se encuentra entre la corteza y el núcleo. Algunos investigadores han sugerido que los silicatos conducen la electricidad y que un enriquecimiento de hierro aumentaría de forma significativa la conductividad. Se formaron dos equipos experimentales a fin de ofrecer un soporte numérico para el análisis de los datos. Estos experimentos analizaron las propiedades de los silicatos, con y sin hierro, cuando están sometidos a presiones muy altas. Según Soubiran, «los resultados preliminares nos permiten concluir que los océanos de magma profundos de estas supertierras tienen una conductividad suficiente como para generar un proceso de dinamo».
Las recónditas profundidades de las supertierras
El otro gran avance del proyecto plantea varias preguntas. El equipo de ABISSE descubrió que el níquel y el hierro no se mezclan bien a presiones muy altas. Además, los cálculos indican que tienden a separarse a bajas temperaturas, sobre todo por los efectos magnéticos. Los investigadores aún no saben el efecto que tendrá la temperatura sobre el comportamiento. Una teoría es que los núcleos de las supertierras se separarían en secciones ricas en hierro y secciones ricas en níquel. «Esta es una idea totalmente nueva que debemos analizar en detalle», añade. Los científicos están trabajando con modeladores para aplicar los resultados de los cálculos en modelos. Con esta línea de investigación, podrán determinar cuáles son los parámetros esenciales para determinar las características de los exoplanetas y encontrar las condiciones adecuadas de habitabilidad. Soubiran concluye: «Muchos de los planetas que se van a descubrir son supertierras y saber si hay vida en ellos es muy complicado; por eso es tan importante que determinemos sus características del mejor modo posible. Las simulaciones numéricas son una herramienta fantástica para entender cómo funcionan estos planetas, ya que, de momento, aún no podemos explorarlos directamente». Esta investigación se ha llevado a cabo con el apoyo del programa Marie Curie.
Palabras clave
ABISSE, supertierra, planeta, campo magnético, sistema solar, exoplaneta, proceso de dinamo