Imagina un planeta habitable orbitando una estrella distante. Probablemente estás imaginando una variación de la Tierra. Tal vez está un poco más nublado, o cubierto de océanos. Tal vez las montañas estén un poco más altas. Tal vez los árboles sean rojos en vez de verdes.
Esa imagen puede estar completamente fuera de base. Hay buenas razones para pensar que los primeros mundos potencialmente portadores de vida que ahora se están detectando alrededor de otras estrellas (ver aquí por ejemplo) probablemente se ven muy diferentes a la Tierra. Más bien, estos planetas son más propensos a parecerse a globos oculares gigantes cuya mirada está fijada para siempre en sus estrellas anfitrionas (lo cual no es algo que recomiendo hacer con sus propios globos oculares).
Vamos a dar un paso atrás. Los planetas más fáciles de encontrar son aquellos que orbitan cerca de sus estrellas. El punto óptimo para encontrar un planeta habitable -con la misma temperatura que la Tierra- está en una órbita mucho más pequeña que la de la Tierra alrededor de una estrella mucho más débil que el Sol. Pero hay consecuencias de tener una órbita más pequeña. Un planeta cercano a su estrella siente fuertes mareas desde su estrella, como las mareas que la Tierra siente desde la Luna, pero mucho más fuertes. Las mareas fuertes cambian la forma en que gira un planeta. Las mareas llevan la oblicuidad del planeta a cero, lo que significa que el ecuador del planeta está perfectamente alineado con su órbita. El planeta también estará «mareado»: Siempre muestra el mismo lado de la estrella. Se parece a esto:
Si estuvieras parado en la superficie de un planeta como este, el Sol permanecería fijo en un punto del cielo. El hemisferio que mira hacia la estrella está en constante luz del día y el hemisferio lejano en constante oscuridad. Entre medio hay un anillo de eterna puesta de sol, posiblemente el lugar más romántico del Universo. La parte más caliente del planeta es el lugar donde la estrella se encuentra directamente sobre la superficie (el «punto subestelar» en astrología). La parte más caliente de la Tierra se extiende por los trópicos, dependiendo de la época del año y de la estación. Pero en un planeta con marea cerrada, el Sol permanece en el mismo lugar en el cielo y el punto caliente nunca se mueve. Esto crea diferencias visibles a través de la superficie del planeta; el punto caliente relativamente pequeño es la «pupila» de un planeta con globo ocular.
Los planetas de globo ocular vienen en todo tipo de sabores, dependiendo de las condiciones. Vamos a ver dos ejemplos: «ojo caliente» y «globo ocular helado». Un planeta con globo ocular caliente se encuentra cerca de su estrella, en una órbita que lo hace más caliente en general que la Tierra. Está ardiendo en el lado del día y hace un frío terrible en el nocturno. El agua del planeta se hierve en el lado del día y se congela en el lado de la noche. Pero los vientos transportan el vapor de agua desde el lado del día hacia el lado de la noche para congelarse. Esto puede crear una trampa de frío: toda el agua del planeta puede ser encerrada en una capa gigante de hielo en el lado de la noche permanente. Lado de día seco, lado de noche cubierto de hielo.
Pero la historia no termina ahí. Cuando una capa de hielo se vuelve lo suficientemente gruesa, su capa inferior se derrite por la presión. Esto hace que el hielo fluya cuesta abajo, como lo hacen los glaciares en la Tierra. Así que la gruesa capa de hielo nocturna de un planeta con globo ocular caliente se extiende y fluye lentamente hacia el lado del día. Puede haber un goteo de agua que fluye hacia la luz para ser evaporada de nuevo. Nuestros modelos proyectan que hay patrones de viento característicos que apilan nubes en una región específica del lado nocturno (detalles sangrientos aquí). La apariencia no uniforme del planeta puede parecerse mucho a un globo ocular. Los ríos que fluyen desde el lado nocturno hasta que eventualmente se evaporan en el lado diurno pueden incluso parecer venas.
¿En qué lugar de un planeta de ojos calientes podrías vivir? Es una historia clásica de Ricitos de Oro. El lado del día está asado y seco. El lado nocturno es frígido y helado. En el medio, ¡está bien! El punto óptimo -llamémoslo el «anillo de la vida»- está en el límite entre el día y la noche. El anillo de la vida está limitado por los desiertos por un lado y el hielo por el otro. Hay un flujo constante de agua del lado de la noche al lado del día – una serie de ríos, todos fluyendo en la misma dirección. El Sol está fijado en el cielo justo en el horizonte, y el área está en luz permanente. Las condiciones son más o menos las mismas en todo el anillo de la vida. Se puede imaginar la vegetación que sigue a los ríos por el lado del día hasta que se secan, con diferentes ecosistemas intercalados a lo largo del camino. Podría haber montañas en el borde de las capas de hielo, ya que los continentes cubiertos de hielo estarían muy cargados.
Los globos oculares helados también están pulcramente fijados a sus estrellas, aunque sus órbitas son más grandes que las de los planetas de globo ocular calientes, y el calor es escaso. Lo que sí tienen los planetas de globo ocular helado es una abundancia de agua: el lado nocturno está cubierto de hielo, y hay suficiente calentamiento estelar en el punto subestelar para que el agua permanezca líquida. Esencialmente hay un gran estanque en medio de un paisaje de hielo global. Bajo el hielo de la superficie, el océano cubre todo el planeta. Es similar a la luna Europa de Júpiter, pero con un gran agujero en el hielo.
¿Dónde te gustaría vivir en un planeta helado con globos oculares? La vida submarina podría existir en todo el océano subterráneo, pero la vida superficial que depende del agua líquida tendría que permanecer cerca del estanque. Sin embargo, las condiciones cerca del punto subterraneo serían extremas: una fuerte irradiación estelar en medio de un paisaje árido y helado. El mejor lugar para vivir sería probablemente en la costa helada del estanque, y definitivamente sería ventajoso ser anfibio.
Pero hay un peligro inherente a vivir en un planeta de globo ocular helado. Si, por alguna razón, el estanque se congelara, probablemente nunca se volvería a derretir. El agua líquida, al ser oscura, absorbe la mayor parte de la luz solar que la golpea. Pero el hielo sólido es muy reflectante. Así que si los océanos de un planeta se congelaran, la cantidad de energía absorbida de la estrella también caería, haciendo que el planeta sea aún más frío. Esta retroalimentación empujaría a un globo ocular helado a un estado completamente cubierto de hielo del que tal vez nunca se recupere.
El globo ocular caliente y los planetas de globo ocular helado son casos extremos, pero cualquier planeta que esté atado a su estrella es probable que se vea muy diferente en su lado diurno y en su lado nocturno. Las diferencias pueden provenir de las nubes agrupadas en ciertas áreas, del derretimiento preferencial del hielo en el lado del día o de la congelación del hielo en el lado de la noche, o de cualquier otra fuente posible. La galaxia puede estar llena de variedades salvajes de planetas de globo ocular! La búsqueda de vida en otros planetas comenzará casi con toda seguridad con estos mundos.
Fuente: Sean Raymond – nautil.us
Sean Raymond es un astrónomo que estudia la formación y evolución de los sistemas planetarios. También escribe un blog en planetplanet.net.
