Un nuevo estudio sugiere que los mundos de lava podrían contener las claves de la habitabilidad

Un estudio reciente sugiere que los mundos alienígenas de lava podrían arrojar luz sobre el pasado de nuestro planeta.

Cuando piensas en un planeta habitable, probablemente no imaginas un océano ardiente de magma agitándose en la superficie de un mundo sin aire. Pero este tipo de planeta inusual puede contener la clave para comprender cómo la Tierra terminó con los ingredientes básicos para la vida. Según recientes simulaciones por computadora, algunos mundos de lava podrían atrapar gases volátiles, incluidas algunas sustancias químicas esenciales para la vida, en lo profundo de sus mantos.

«Cuando hablamos de la evolución de un planeta y el potencial de que contenga diferentes elementos que podríamos necesitar para sustentar la vida, la capacidad de atrapar muchos elementos volátiles dentro de su atmósfera podría tener mayores implicaciones para la habitabilidad», dice Ohio State. . Científico planetario universitario Kirsten Polley En una declaración reciente. Ella y sus colegas publicaron su trabajo en un artículo reciente. en Diario astrofísico.

Una tierra sobrenatural ardiente y misteriosa

Polley y sus colegas utilizaron simulaciones por computadora para explorar cómo evolucionaron las “supertierras misteriosas”, planetas cubiertos de océanos de magma llenos de gases volátiles. Construyeron modelos digitales de mundos de lava con diferentes composiciones químicas y rangos de temperaturas superficiales, luego simularon lo que sucedió cuando esos planetas ardientes se enfriaron lentamente. Al menos en un escenario bastante común, un mundo de lava que se enfría lentamente podría atrapar grandes cantidades de agua y carbono (los componentes básicos de las sustancias químicas de la vida) en sus profundidades.

Los mundos de lava parecen exóticos, pero en realidad son uno de los tipos de planetas más comunes que conocemos. De los planetas «rocosos» (es decir, aquellos que no están compuestos principalmente de gas o agua) que los astrónomos han descubierto hasta ahora alrededor de otras estrellas, aproximadamente la mitad no son en realidad rocas sólidas; Están cubiertos de océanos ardientes de roca fundida. Estos mundos infernales no se parecen a nada en nuestro sistema solar (ya nos hemos perdido algunos tipos de planetas más interesantes), pero no son exactamente raros.

La mayoría de los mundos de lava que conocemos probablemente nunca serán habitables porque están demasiado cerca de sus estrellas, lo cual es en gran parte por qué son mundos de magma en primer lugar. Pero la mayoría de los mundos rocosos pasan por una fase oceánica de magma en algún momento de su historia (incluida la Tierra), por lo que estudiarlos puede ayudarnos a comprender algo sobre cómo se forman y evolucionan los planetas rocosos.

Reservas de carbono y agua

Una de las cosas clave que mostraron las simulaciones de Polly y sus colegas es que hay más de una forma de que un mundo de lava se enfríe y solidifique, dependiendo de de qué esté hecho el magma y de si el planeta tiene una atmósfera que ayude a aislarlo. El océano de magma puede comenzar a enfriarse de arriba hacia abajo, a medida que la roca fundida se congela para formar una corteza frágil en su superficie, pero aún fluye líquido en el interior. El enfriamiento, por otro lado, puede comenzar desde abajo, dejando un océano de lava agitado sobre una capa de roca sólida (pero muy caliente).

La tercera opción es la más extraña, pero también tiene el mayor potencial para convertir un océano de magma en un mundo habitable. Si el magma comienza a enfriarse en algún punto intermedio, terminará con un océano de magma poco profundo y una capa de magma profunda, con una capa de roca sólida intercalada en el medio. Los gases volátiles, aquellos que se evaporan fácilmente, como el agua y el carbono, pueden escapar de un océano de magma en la superficie (de ahí el término de Pauly «supertierra gaseosa»), y si el planeta no tuviera atmósfera, estos gases se perderían en la atmósfera. espacio.

Pero debajo de la capa de roca sólida, algunos de esos elementos volátiles permanecen atrapados en la roca fundida en las profundidades del interior del planeta a medida que se enfría lentamente. Con el tiempo, dependiendo de la geología del planeta, algunos de esos gases atrapados pueden escapar a través de grietas o poros de las rocas y encontrar su camino hacia la superficie. Y estamos hablando de muchos elementos volátiles. Polley y sus colegas descubrieron que un mundo cuatro veces la masa de la Tierra podría almacenar más de 130 veces el suministro de agua de la Tierra en su atmósfera, junto con aproximadamente 1.000 veces el suministro de carbono de la Tierra. Se necesita una gran cantidad de material para la vida futura si el planeta se enfría lo suficiente (pero no demasiado).

«Los planetas de lava están muy lejos de volverse lo suficientemente habitables como para albergar vida, pero es importante comprender los procesos que ayudan a estos mundos a llegar allí», dice la Universidad Estatal de Ohio en una declaración reciente sobre el trabajo de Polley y sus colegas.