Astrónomas de EE UU han analizado la órbita de los exoplanetas que se mueven en torno a las enanas M, las estrellas más frecuentes de la Vía Láctea. Dos tercios de estos mundos están abrasados por las llamadas fuerzas de marea, pero el resto podrían retener agua líquida, lo que supone millones de objetivos donde buscar vida fuera del sistema solar
Nuestro sol, cálido y familiar, en realidad es un tipo de estrella poco frecuente en la Vía Láctea. Las más comunes son mucho más frías y pequeñas, de un tamaño similar al de Júpiter. Se denominan enanas M (un tipo de enanas rojas) y, como máximo, tienen la mitad de la masa solar. Miles de millones de exoplanetas orbitan alrededor de estas diminutas estrellas omnipresentes en nuestra galaxia.
Ahora, las astrónomas Sarah Ballard y Sheila Sagear de la Universidad de Florida (EE UU) han descubierto que un tercio de esos mundos podría estar en una órbita lo suficientemente cercana y favorable como para retener agua líquida y, potencialmente, albergar vida. Esto supone cientos de millones de exoplanetas en toda la galaxia.
“Creo que este resultado es realmente importante para la próxima década de investigación de exoplanetas, porque las miradas se están desplazando hacia esa población de estrellas, unos objetivos excelentes para buscar pequeños mundos en una órbita en la que es concebible que haya agua líquida y, por tanto, el planeta pueda ser habitable”, destaca Sagear.
Los otros dos tercios de planetas restantes, sin embargo, no serían propicios para los seres vivos, ya que pueden estar abrasados debido al efecto de fuerzas de marea extremas. Estas se generan por interacciones gravitatorias: el planeta se estira y deforma al moverse por una órbita irregular, y la fricción lo calienta. Cuando este fenómeno se lleva al extremo, podría ‘cocer’ al planeta, eliminando toda posibilidad de que quede agua líquida.
Ballard comenta que “solo en estas estrellas pequeñas la zona de habitabilidad está lo suficientemente cerca como para que las fuerzas de marea sean relevantes”.
Para realizar su estudio, que publican esta semana en la revista PNAS, las autoras midieron la excentricidad orbital (si es más circular u ovalada) de 163 exoplanetas, de un tamaño similar o algo mayor al de la Tierra, moviéndose alrededor de estrellas enanas M. Los datos se obtuvieron a través del telescopio Kepler de la NASA, que capta información de los exoplanetas mientras pasan por delante de su estrella, así como de la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA), que mide la distancia a miles de millones de estrellas de nuestra galaxia.
Distancia, excentricidad orbital y tamaño
“Para que un planeta sea habitable (con temperatura adecuada para mantener agua líquida en la superficie), la combinación de su distancia a la estrella y la excentricidad orbital tendría que ser la adecuada para que recibiera la cantidad correcta de luz y calor a lo largo del año para mantener agua líquida”, explica Sagear a SINC.
La zona habitable en la que puede estar un planeta alrededor de una enana M suele situarse a una distancia de entre 5 y 30 millones de kilómetros de su estrella. Por comparar, 93 millones de kilómetros separan a la Tierra del Sol.
“Pensamos que las órbitas circulares son mejores para la habitabilidad, pero no es una regla definitiva”, aclara la astrónoma, y explica: “Las estrellas enanas M tienen temperaturas mucho más frías que otras como nuestro Sol, por lo que la zona habitable es bastante estrecha. Incluso una excentricidad orbital modesta podría hacer que un planeta entrara y saliera de esa zona durante su órbita, volviéndolo demasiado caliente o frío para albergar vida la mayor parte del tiempo”.
“Pero lo contrario también es cierto", añade. "Para un planeta que parece estar demasiado lejos de su estrella como para albergar vida, una órbita excéntrica podría acercarlo a su estrella durante parte del año, el tiempo suficiente como para calentarlo y que mantenga una temperatura habitable”, según indica la científica.
El ejemplo del exoplaneta Kepler-186 f
Un ejemplo de mundo potencialmente habitable en la muestra analizada es Kepler-186 f. Ya se pensaba que, probablemente, la órbita de este exoplaneta pasase por una estrecha zona habitable, pero las investigadoras han descubierto que, además, es muy posible que sea circular, lo que aumenta sus posibilidades de habitabilidad al no salirse del área favorable. Otro ejemplo parecido es el planeta Kepler-296 f.
Respecto a las dimensiones, “para que un planeta sea habitable, debería tener un tamaño similar al de la Tierra”, señala Sagear. “Y esto se debe a que los más pequeños tienden a ser rocosos, mientras que los planetas mucho más grandes probablemente estén hechos de gas, como los gigantes gaseosos de nuestro sistema solar, por ejemplo, Júpiter y Saturno”, agrega.
Más posibilidad de habitabilidad si hay varios planetas
Sagear y Ballard también han descubierto que las estrellas con múltiples planetas son las más propensas a tener el tipo de órbitas circulares que les permiten retener agua líquida. Las que cuentan con un solo planeta resultan más propensas a sufrir las mareas extremas que esterilizarían su superficie.
Dado que un tercio de los planetas de esta pequeña muestra mostraban órbitas lo suficientemente suaves como para albergar potencialmente agua líquida, según la autoras, eso significa que la Vía Láctea probablemente tiene cientos de millones de objetivos prometedores para sondear en busca de señales de vida fuera de nuestro sistema solar.
Referencia bibliografía: “The orbital eccentricity distribution of planets orbiting M dwarfs". PNAS, 2023.
Fotografía de portada: Recreación del sistema planetario Kepler-42, uno de los que se ha estudiado en esta investigación. / NASA/JPL-Caltech.
