Las lunas huérfanas de estrellas también son cálidas gracias a estas atmósferas "especiales"
Mediante simulaciones avanzadas, el equipo modeló la evolución de la órbita y la atmósfera de una luna tras la expulsión de su planeta anfitrión al espacio interestelar
Un estudio realizado por investigadores del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre y de la Agencia Espacial Europea sugiere que los planetas errantes podrían albergar lunas habitables. Este tipo de objetos (también conocidos como planetas interestelares, vagabundos o huérfanos) tienen una masa igual o equivalente a la de una planeta, pero no está sujeto a ninguna estrella y, por tanto, se mueve por el espacio de manera independiente.
El estudio, liderado por David Dahlbüdding y Giulia Roccetti, predice que el hidrógeno podría actuar como un potente gas de efecto invernadero, proporcionando potencialmente condiciones habitables durante miles de millones de años después de que sus planetas anfitriones sean expulsados de sus sistemas solares. Al parecer, las lunas, si poseen atmósferas atmósferas densas y ricas en hidrógeno, podrían retener gran parte del calor generado en su interior por las fuerzas de marea.
A diferencia de los modelos basados en CO2, estas atmósferas evitan el colapso. Combinadas con ciclos húmedos y secos impulsados por las mareas y una química rica en amoníaco, tales entornos podrían sustentar los procesos de la vida primitiva, incluso sin luz estelar. Algunos estudios previos analizaron cuánta energía generada en el interior de una luna o, incluso de planetas recién formados, podría quedar atrapada eficazmente en una densa atmósfera de hidrógeno.
Los hallazgos de los investigadores también podrían arrojar luz sobre el pasado de la Tierra
Los investigadores afirmaron descubrir que dichas atmósferas pueden atrapar eficazmente el calor mediante la absorción de H2 inducida por colisiones, manteniendo temperaturas superficiales adecuadas para el agua líquida durante períodos de tiempo de hasta 4.300 millones de años, dependiendo de la presión superficial, sin se propensas al colapso inducido por la condensación.
Mediante simulaciones avanzadas, el equipo modeló la evolución de la órbita y la atmósfera de una luna tras la expulsión de su planeta anfitrión al espacio interestelar. Su método combinó cálculos de temperatura atmosférica con procesos químicos como la condensación, junto con modelos actualizados de evolución orbital que tienen en cuenta la disminución del calentamiento por mareas con el tiempo.
La investigación reveló que las atmósferas densas de hidrógeno, con presiones potencialmente hasta 100 veces superiores a la de la superficie terrestre, pueden atrapar eficazmente este calor mediante la absorción inducida por colisiones. En tales condiciones, las interacciones moleculares temporales mejoran la absorción infrarroja, lo que permite retener el calor con mucha más eficacia que en atmósferas dominadas por dióxido de carbono, que son propensas al colapso.
Como resultado, algunas de estas lunas podrían mantener temperaturas superficiales adecuadas para la existencia de agua líquida durante hasta 4.300 millones de años. La presencia de gases como el metano, el amoníaco y el vapor de agua podría estabilizar aún más estos entornos, ampliando significativamente el período potencial de habitabilidad.
Más allá de modelas exolunas distantes, los investigadores creen que sus hallazgos también podrían arrojar luz sobre el pasado de la Tierra. Antes de que surgiera la vida, la atmósfera de nuestro planeta podría haber sido mucho más rica en hidrógeno que en la actualidad, y haber estado sometida periódicamente a la presión de frecuentes impactos de asteroides, condiciones que podrían haber intensificado la absorción inducida por las colisiones. "A través de debates continuos, estamos conectando nuestra investigación con los últimos avances en la búsqueda del origen de la vida en la Tierra", afirmó Dahlbüdding.