Sobre la habitabilidad de exolunas

Las lunas en torno a planetas gigantes, en la zona habitable de sus estrellas, se supone que no tendrán el tamaño suficiente como para poder disponer de campos magnéticos protectores, por sí mismas.

¿podrían aprovecharse de los campos magnéticos generados por los planetas gigantes a los que orbitan, para protegerse de las radiaciones emitidas por la estrella madre y los rayos cósmicos?

Lo cierto es que, en los estudios sobre habitabilidad de exolunas se había omitido en los parámetros este asunto. Para corregir esta carencia, en un artículo lliderado por los investigadores René Heller, de la Universidad de McMaster, y Jorge Zuluaga, de la Universidad de Antioquía, se explora cómo los planetas gigantes podrían proteger a sus lunas. Supuestamente, una luna podría estar inmersa dentro del campo magnético del planeta y quedar así protegida.

Como se ve en esta imagen, hay varias posibilidades. Por ejemplo, una luna puede estar total, parcial o nada inmersa en la magnetosfera de su planeta, con diversas implicaciones, no del todo bien conocidas, respecto a su habitabilidad.

Sin embargo, a esas distancias se supone que los efectos de marea pueden ser de tal magnitud que haga la superficie de esas lunas inhabitables, debido a los efectos del calentamiento de marea y la radiación luminosa recibida de la estrella. Es lo que se conoce como límite interior de habitabilidad. Este límite, a su vez, tampoco está del todo bien comprendido. Una versión optimista considera habitables a todas las lunas salvo que su temperaturas (radiación solar + calentamiento mareal) sean tan altas como para que se produzca un efecto invernadero incontrolado. En el lado pesimista, es posible que incluso a mayores distancias, los efectos de marea produzcan tantos efectos geológicos que hagan inhabitables las superficies.

Los autores han efectuado diversas simulaciones, teniendo en cuenta lunas del tamaño de Marte y gigantes gaseosos en los rangos de tamaño de Neptuno a Júpiter y considerando una estrella de tipo espectral K. No se han tenido en cuenta lunas mayores puesto que se considera poco probable su existencia.

La cuestión es que, según el estudio, la coexistencia de una luna en ambas zonas protectoras parece imposible. Es decir, que una luna que se encuentre dentro de la zona protectora de la magnetosfera del planeta gigante estará demasiado afectada por el calor de las mareas como para ser habitable. Si, por el contrario, está a la suficiente distancia como para evitar este problema, casi con toda probabilidad no estará protegida por el escudo magnético.

Por ejemplo, en el diagrama inferior vemos que, en todo momento desde la formación del planeta nunca su escudo protector está por encima de lo que sería el límite de habitabilidad. En este caso se trata de un planeta del tamaño de Neptuno.

Para el caso más favorable, de un planeta de tipo joviano, sólo se alcanzaría esta coexistencia favorable a partir de los 3 mil millones de años.

Estos resultados, aparte de que serán objeto de estudios, revisiones y debates más profundos, también dependen del interior considerado en la modelización de los planetas gigantes. Y es que si se considera tuviesen núcleos más metálicos podrían tener magnetosferas más potentes que sí permitieran condiciones de habitabilidad más amplias y prolongadas en el tiempo. Por otro lado, las lunas que posean excentricidades orbitales menos acusadas (casi circulares) tienen mayor potencial habitabilidad, bajo estos parámetros.

¿veremos alguna vez exolunas como Pandorum?

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Enlace al artículo original:

Magnetic shielding of exomoons beyond the circumplanetary habitable edge
http://arxiv.org/abs/1309.0811