Los científicos que estudian las estrellas enanas blancas han
descubierto que algunos contienen rastros de escombros rocosos de composición
muy similar a las rocas que se encuentran en la Tierra. El hallazgo
sugiere que mundos similares a la Tierra podrían ser comunes en nuestra
galaxia, la Vía Láctea.
Asumiendo que todos los mundos en el espacio son
únicos de alguna manera...¿cuán única es la Tierra? ¿Hay otros planetas
con composiciones similares,
océanos, tal vez incluso seres vivos?
Todavía no lo sabemos con certeza, aunque se está
descubriendo un número cada vez mayor de exoplanetas rocosos con un tamaño al
menos similar al de la Tierra. Pero ahora, un nuevo estudio de estrellas enanas blancas realizado por
investigadores de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA)
proporciona evidencia fresca de que planetas como la Tierra son probablemente
bastante comunes en nuestra galaxia, una implicación emocionante.
El estudio revisado por pares, publicado el 18 de octubre de 2019, en la
revista Science ,
sugiere que hay muchos planetas rocosos con geoquímica similar
a la Tierra. Se utilizaron varios telescopios, principalmente
el Observatorio
WM Keck en Hawai.
De acuerdo con Edward Young ,
profesor de UCLA de la geoquímica y cosmoquímica: “Acabamos de aumentar la
probabilidad de que muchos planetas rocosos sean como la Tierra, y hay una gran
cantidad de planetas rocosos en el universo. Estamos estudiando geoquímica
en rocas de otras estrellas, lo cual es casi desconocido”.
Como explicó Hilke
Schlichting, profesora asociada de astrofísica y ciencia planetaria
de la UCLA, determinar la composición del material rocoso tan lejos no es una
tarea fácil: “Aprender la composición de los planetas fuera de nuestro
sistema solar es muy difícil. Utilizamos el único método posible, un
método pionero, para determinar la geoquímica de las rocas fuera del sistema
solar”.
Concepto artístico de una estrella
enana blanca con un disco de escombros y pequeños planetas. El nuevo
estudio sugiere que muchos planetas rocosos pequeños como este son
probablemente bastante similares a la Tierra o Marte en su composición. Imagen
vía Mark Garlick / UCLA.
Los resultados sugieren que muchos planetas rocosos
probablemente tengan una tasa de oxidación ( fugacidad de oxígeno )
similar a la de la Tierra o Marte. Del resumen:
La fugacidad de oxígeno es una medida de la oxidación
de las rocas que influye en la estructura y evolución planetarias. La
mayoría de los cuerpos rocosos en el sistema solar se formaron en fugacidades
de oxígeno aproximadamente cinco órdenes de magnitud más
altas que un gas de composición solar rico en hidrógeno. No está claro si
esta oxidación de rocas en el sistema solar es típica entre otros sistemas
planetarios. Explotamos las abundancias elementales observadas en seis
enanas blancas contaminadas por la acumulación de cuerpos rocosos para
determinar la fracción de hierro oxidado en esos cuerpos rocosos extrasolares
y, por lo tanto, sus fugacidades de oxígeno. Los resultados son
consistentes con las fugacidades de oxígeno de la Tierra, Marte y los
asteroides típicos del sistema solar, lo que sugiere que al menos algunos
exoplanetas rocosos son geofísica y geoquímicamente similares a la Tierra.
Los investigadores desarrollaron un
método único para analizar la geoquímica de tales mundos, sin mirar los
planetas mismos. En cambio, estudiaron los restos rocosos que quedaron de
los planetas que fueron destruidos alrededor de las estrellas enanas blancas. Han
analizado los restos de seis enanas blancas hasta el momento, y los resultados
fueron interesantes. La estrella enana blanca más cercana estudiada se
encuentra a unos 200 años luz de la Tierra y la más lejana
está a 665 años luz de distancia.
Normalmente,
solo se encontraría hidrógeno y helio en una estrella enana blanca, pero los
investigadores también encontraron silicio, magnesio, carbono y oxígeno. Tales
elementos provendrían de planetas rocosos que solían orbitar las estrellas. Como Alexandra
Doyle, una estudiante graduada en UCLA que dirigió el nuevo
estudio, explicó: “Si solo mirara
una estrella enana blanca, esperaría ver hidrógeno y helio. Pero en estos
datos, también veo otros materiales, como silicio, magnesio, carbono y oxígeno,
material que se acumula en las enanas blancas de los cuerpos que los orbitaban.
Al observar estas enanas blancas y los elementos
presentes en su atmósfera, estamos observando los elementos que están en el
cuerpo que orbitaban a la enana blanca. Observar a una enana blanca es
como hacer una autopsia sobre el contenido de lo que ha engullido en su sistema
solar”.
Las rocas en nuestro sistema solar,
desde la Tierra, Marte y otros lugares, son similares en composición, con una
gran cantidad de hierro oxidado. El hierro en el material rocoso alrededor
de las enanas blancas se había oxidado de manera similar, según Young: “Medimos la cantidad de hierro que se oxidó en estas
rocas que golpearon a la enana blanca. El oxígeno roba electrones del
hierro, produciendo óxido de hierro en lugar de metal de hierro. Medimos
la cantidad de hierro que se oxidó en estas rocas que golpearon a la enana
blanca. Estudiamos cuánto se oxida el metal.
Toda
la química que ocurre en la superficie de la Tierra se remonta al estado de
oxidación del planeta. El hecho de que tengamos océanos y todos los
ingredientes necesarios para la vida se remonta a la oxidación del planeta tal
como está. Las rocas controlan la química”.
Entonces, ¿cuán similares son los escombros rocosos
alrededor de las enanas blancas a los de planetas como la Tierra y Marte? Muy,
según Doyle:” Muy similar. Son similares a la Tierra y a Marte en
términos de su hierro oxidado. Estamos descubriendo que las rocas son
rocas en todas partes, con geofísica y geoquímica muy similares”.
Como Young también señaló:”Siempre ha sido un
misterio por qué las rocas de nuestro sistema solar están tan oxidadas. No
es lo que esperas. Una pregunta era si esto también sería cierto en otras
estrellas. Nuestro estudio dice que sí. Eso es un buen augurio para
buscar planetas similares a la Tierra en el universo”.
La evidencia de oxidación en los escombros rocosos
alrededor de las enanas blancas es tentadora, ya que apunta a procesos
geológicos similares en los planetas que solían existir. Como dijo
Schlichting:”Si las rocas extraterrestres tienen una cantidad de oxidación
similar a la de la Tierra, entonces se puede concluir que el planeta tiene tectónica de placas y
potencial de campos magnéticos similares a los de la Tierra, que se cree que
son ingredientes clave para la vida. Este estudio es un gran avance para
poder hacer estas inferencias para cuerpos fuera de nuestro propio sistema
solar e indica que es muy probable que haya realmente análogos de la Tierra”.
Como Doyle agregó: “Podemos determinar
matemáticamente la geoquímica de estas rocas y comparar estos cálculos con las
rocas que tenemos de la Tierra y Marte. Comprender las rocas es crucial
porque revelan la geoquímica y la geofísica del planeta”.
Este nuevo estudio no solo proporciona nuevos
detalles fascinantes sobre cómo los planetas similares a la Tierra pueden ser
bastante comunes, sino que también es un gran ejemplo de astrofísicos y
geoquímicos que trabajan juntos, según Young: “El resultado es que estamos
haciendo geoquímica real en rocas desde fuera de nuestro sistema solar. La
mayoría de los astrofísicos no pensarían en hacer esto, y la mayoría de los
geoquímicos no pensarían aplicar esto a una enana blanca”.
Fuente: Fugacidades
de oxígeno de rocas extrasolares: evidencia de una geoquímica de exoplanetas
similar a la Tierra- Vía UCLA
En pocas palabras: un nuevo estudio de UCLA sugiere
que probablemente hay muchos mundos rocosos en nuestra galaxia que son
similares en composición y geoquímica a la Tierra o Marte.
Fuente: EarthSky -
Paul Scott Anerson en SPACE / 01.noviembre.2019
