Posibilidades de exo-océanos...

Algunas estimaciones indican que el 25% de las estrellas como el Sol tiene planetas similares a la Tierra. Ahora, un nuevo estudio muestra que es casi seguro que estos planetas contengan océanos si se encuentran en la zona alrededor de sus estrellas donde la temperatura es la adecuada.

La Tierra, fotografiada desde el transbordador Discovery
durante la misión STS-96 en 1999. Crédito: NASA

Puede que, además de que es posible que el 25% de las estrellas como el Sol tenga planetas similares a la Tierra, si se encuentran en la zona donde la temperatura es adecuada, aparentemente es casi seguro que contengan océanos. La creencia actual es que los océanos de la Tierra se formaron a partir del material en acreción que formó el planeta, en lugar de ser entregado por cometas en un momento posterior.

Suponiendo que los "planetas terrestres" -con un manto de silicato rodeando un núcelo metálico- son en realidad comunes, podemos esperar que el agua puede haber emanado a su superficie durante las etapas finales del enfriamiento del magma, o tal vez fue gaseada como vapor que luego se enfrío y cayó a la superficie en forma de lluvia. A partir de ahí, si el planeta es lo suficientemente grande para retener gravitacionalmente una atmósfera gruesa y está en la zona de temperatura donde el agua puede permanecer como fluido, entonces tendrá su propio exo-océano.

Podemos asumir que la nube de polvo que se convirtió en el Sistema Solar tenía grandes cantidades de agua, dado la cantidad que continúa en los ingredientes sobrantes de cometas, asteroides y similares. Cuando el Sol se 'encendió', parte de esta agua puede haber sido foto-disociada, o, dicho de otra manera, fue 'soplada' fuera del Sistema Solar interior. Sin embargo, los materiales rocosos fríos parecen tener una fuerte tendencia a retener agua, y, de esta manera, podrían haber tenido agua disponible para la formación planetaria.

Los meteoritos de objetos diferenciados (como planetas o pequeños cuerpos que han experimentado diferenciación de tal manera que, mientras estaban en un estado fundido, sus elementos pesados se hundieron hacia el núcleo desplazando a los elementos más livianos hasta arriba) contienen alrededor de 3% de agua, mientras que objetos no diferenciados (como asteroides carbonáceos) contienen más de 20% de agua.

Haga un puré de estos materiales en un escenario de formación planetaria y los materiales comprimidos en el centro se volverán calientes, causando la desgasificación de compuestos volátiles como dióxido de corbono y agua. En las primeras etapas de formación planetaria, gran parte de estos gases se puede haber perdido en el espacio, pero si el tamaño del objeto se aproxima al de un planeta, su gravedad puede contener el material desgasificado como una atmósfera. Y, a pesar de la desgasificación, el magma caliente todavía puede retener agua emanada en las etapas finales de enfriamiento y solidificación para formar la corteza de un planeta.

Modelos matemáticos sugieren que si un planeta se forma por acreción de materiales con 1 a 3% de contenido de agua, el agua líquida probablemente emana en su superficie en las etapas finales de formación planetaria, moviéndose progresivamente hacia arriba, a medida que la corteza del planeta se solidifica de abajo hacia arriba.

De lo contrario, e incluso comenzando con un contenido de agua tan bajo como 0,01%, los planetas como la Tierra seguirían generando una atmósfera de vapor desgasificado que más tarde llueve como agua líquida al enfriarse.

Si este modelo de formación de océanos es correcto, podemos esperar que los exoplanetas rocosos de 0,5 a 5 veces la masa de la Tierra, que se forman a partir de un conjunto equivalente de ingredientes, probablemente formarían océanos dentro de los 100 millones de años de acreción primaria.

Este modelo encaja bien con el hallazgo de cristales de zircón en el oeste de Australia -que datan de 4.400 millones de años y sugieren que el agua líquida ha estado presente desde hace mucho tiempo-, aunque preceden al Bombardeo Intenso Tardío (hace 4.100 a 3.800 millones años) que puede haber enviado de vuelta todo el agua en una atmósfera de vapor nuevamente.

Actualmente, no se cree que el hielo del Sistema Solar exterior -que podría haber sido transportado a la Tierra por cometas- pueda haber contribuido con más de un 10% del contenido de agua corriente de la Tierra, debido a medidas que sugieren que los hielos del exterior del Sistema Solar tienen niveles significativamente mayores de deuterio de lo que vemos en la Tierra.

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