Espejismos de habitabilidad

Se sigue dándole vueltas a la posible habitabilidad (o no) de los planetas terrestres situados en la zona habitable de las enanas rojas. El último artículo sobre esta temática es sorprendente. Podría ocurrir que muchas exotierras en la Zona Habitable (o HZ, una zona en torno a las estrellas donde se supone que los planetas pueden albergar agua líquida en su superficie) de estrellas tipo enana roja (o estrellas  M) presenten grandes cantidades de oxígeno molecular en su atmósfera y que, sin embargo, sean inhabitables por haber perdido todo el agua y encontrarse desecados. Estos planetas serían espejismos, planetas aparentemente habitables pero que en realidad serían desiertos carentes de vida.

¿Cómo puede producirse esta situación tan paradójica?

Las estrellas de tipo espectral M, las enanas rojas, son el tipo de estrella más abundante, llegando a constituir el 75% de las estrellas de nuestra galaxia. Son mucho más pequeñas y frías que nuestro Sol y por ello tienen un tiempo de maduración más lento que las estrellas de tipo solar y tardan más tiempo en alcanzar la fase de “secuencia principal” o edad madura y estable. Todo el tiempo que permanecen en fase joven sufren mayor inestabilidad y son muy activas, lo que hace tiempo lleva considerándose como un serio problema de cara a la habitabilidad de sus planetas.

Esta mayor longevidad durante la fase más joven y activa implica que la zona habitable se va acercando a las estrellas  a medida que estas se estabilizan. Debido a ello, las estrellas tipo  M jóvenes tienen zonas habitables a distancias más alejadas y las estrellas M adultas tienen HZs cercanas. Esto implica que los planetas que en la fase adulta se encuentran en la zona habitable debieron de pasar una gran cantidad de tiempo en una zona de alta actividad e irradiación. Supuestamente estos planetas habrían presentado efecto invernadero descontrolado durante mucho más tiempo que los planetas que se encuentran en la zona habitable de estrellas de tipo solar, de manera que la mayor parte o la totalidad del contenido de agua de sus océanos se habría evaporado y se encontraría en la atmósfera, en forma de vapor.

(Una erupción en una estrella enana roja y su planeta cercano, probablemente afectado por la llamarada)

Este mayor tiempo con efecto invernadero y en una zona con alta actividad estelar  puede producir una elevada fotólisis del agua presente en la atmósfera, disociando la molécula de agua en sus dos componentes: hidrógeno y oxígeno. Una vez disociados lo normal es que el hidrógeno se pierda en el espacio, permaneciendo un atmósfera rica en oxígeno, pero inhabitable al haberse desecado el planeta en su totalidad.

Este efecto parece que podría ser lo suficientemente potente y de tan larga duración que se estima una enana roja puede llegar a fotodisociar una cantidad de agua varias veces superior a la de todos los océanos terrestres.

Esta hipótesis predice que los planetas más grandes, contra todo pronóstico, perderán mayor cantidad de agua por este efecto y presentarán mayor contenido de oxígeno atmosférico, así que es posible que podamos comprobar si la hipótesis es cierta o no, en los próximos años, a medida que se detecten y estudien este tipo de planetas en torno a enanas rojas.

Extreme Water Loss and Abiotic O2 Buildup On Planets Throughout the Habitable Zones of M Dwarfs

http://arxiv.org/abs/1411.7412