ANN ARBOR– La superficie sólida de la Tierra y su moderado clima conducente a la vida clima podrían deberse a la presencia de una estrella masiva durante la formación de nuestro Sol, según nuevas simulaciones computacionales de la formación de planetas.

Sin que estos elementos radiactivos fueran inyectados en el temprano sistema solar, nuestro planeta natal podría ser un mundo oceánico hostil cubierto de capas de hielo globales.

“Los resultados de nuestras simulaciones sugieren que existen dos tipos de sistemas planetarios cualitativamente diferentes”, dijo Tim Lichtenberg, del Centro Nacional de Competencia en Planetas de Investigación en Suiza. “Existen aquellos similares a nuestro sistema solar, cuyos planetas tienen poca agua y aquellos en los que se crearon principalmente mundos oceánicos porque no existía una estrella masiva cuando se formó su sistema huésped”.

El estudio, publicado en Nature Astronomy, fue elaborado en colaboración con investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH Zurich), Universidad de Michigan, Universidad de Bayreuth, y la Universidad de Berna.

Michael Meyer, un profesor de astronomía en la Universidad de Michigan que estaba en ETH cuando comenzó el proyecto, dijo que las simulaciones ayudan a resolver algunas preguntas, mientras plantean otras.

“Es fantástico saber que los elementos radiactivos pueden ayudar a que el sistema húmedo se vuelva más seco y tener una explicación de por qué los planetas dentro del mismo sistema compartirían propiedades similares… Pero el calentamiento radioactivo puede no ser suficiente. ¿Cómo podemos explicar nuestra Tierra que es muy seca en comparación con los planetas formados en nuestros modelos? Quizás tener a Júpiter donde está también fue importante para mantener a la mayoría de los cuerpos helados fuera del sistema solar interior.”

Los investigadores dicen que aunque el agua cubre más de dos tercios de la superficie de la Tierra, en términos astronómicos, los planetas terrestres internos de nuestro sistema solar son muy secos.

Todos los planetas tienen un núcleo, manto (capa interna) y corteza. Si el contenido de agua de un planeta rocoso es significativamente mayor que el de la Tierra, el manto está cubierto por un océano global profundo y una capa de hielo impenetrable en el fondo del océano.

Esto evita procesos geoquímicos, como el ciclo del carbono en la Tierra, que estabilizan el clima y crean condiciones de superficie que conducen a la vida tal como la conocemos.

Calor radiactivo

Los investigadores desarrollaron modelos informáticos para simular la formación de planetas a partir de sus bloques de construcción, llamados planetesimales, cuerpos rocosos helados de probablemente docenas de kilómetros de tamaño. Durante el nacimiento de un sistema planetario, los planetesimales se forman en un disco de polvo y gas alrededor de la estrella joven y se convierten en embriones planetarios.

“El pensamiento actual dice que la Tierra heredó la mayor parte de su agua de planetesimales en parte ricos en agua”, dijo Lichtenberg, quien ahora trabaja como becario postdoctoral en la Universidad de Oxford.

Pero, advierte, si un planeta terrestre acrecienta mucho material desde la zona helada recibe demasiada agua. Sin embargo, si resulta estos planetesimales se calientan desde el interior, parte del contenido inicial de hielo de agua se evapora y escapa al espacio antes de ser enviado al planeta.

Esto pudo haber ocurrido poco después del nacimiento de nuestro sistema solar hace 4.6 mil millones de años y todavía puede estar en curso en numerosos lugares de la galaxia, como sugieren los rastros primitivos en los meteoritos.

Los investigadores dicen que las predicciones cuantitativas de este trabajo ayudarán a los telescopios espaciales del futuro cercano, dedicados a la caza de planetas extrasolares, a rastrear posibles rastros y diferencias en las composiciones planetarias, y refinar las implicaciones previstas del mecanismo de deshidratación Al-26.

Los investigadores están esperando ansiosamente el lanzamiento de las próximas misiones espaciales con las que se podrán observar exoplanetas del tamaño de la Tierra fuera de nuestro sistema solar.

Estudio: A water budget dichotomy of rocky protoplanets from 26Al-heating

Esta historia fue adaptada del original publicado por PlanetS

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