Nuevo artículo investiga climas de exoplanetas

 El efecto orbital que otros planetas pueden tener en la rotación de los demás es aún más dramático para los planetas más alejados de la estrella anfitriona debido a la fuerza reducida de la disipación de las mareas

Los primeros hallazgos han demostrado que los sistemas de múltiples planetas que tienen planetas muy juntos influyen en la velocidad de giro de los demás, y la velocidad de giro puede cambiar drásticamente a lo largo del tiempo. Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA

Inspirándose en los ciclos de Milankovitch que juegan un papel en el clima de la Tierra a lo largo del tiempo, una nueva investigación en Florida Tech examina cómo estos movimientos orbitales recurrentes pueden afectar el clima de los exoplanetas.

“Variaciones esporádicas de giro-órbita en sistemas compactos de múltiples planetas y su influencia en el clima de exoplanetas”, un estudio realizado por el científico exoplanetario y astrobiólogo de Florida Tech Howard Chen e investigadores de Georgia Tech, la Universidad de Toronto y el Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA, presenta una nueva investigación que analiza el giro planetario asociado con el ciclo de Milankovitch. Los primeros hallazgos han demostrado que los sistemas de múltiples planetas que tienen planetas muy juntos influyen en la velocidad de giro de los demás, y la velocidad de giro puede cambiar drásticamente a lo largo del tiempo

Chen está modelando sistemas para estudiar los siete planetas en el sistema TRAPPIST-1 para esta investigación.

Este trabajo podría tener un gran impacto en el estudio de los exoplanetas.

“Esto significa que la estrella brilla en un planeta de manera desigual en diferentes momentos”, dijo Chen. “Ya no es el caso constante, fijo o igual, que es lo que se suele suponer para estos planetas ‘bloqueados por mareas’. En cambio, está distribuida. La luz solar se distribuye de manera desigual en todo el planeta. Y eso tiene implicaciones importantes para un subtipo de un planeta que son planetas en el borde exterior de la zona habitable”.

Durante millones de años, el clima promedio de la Tierra ha cambiado. Desde una perspectiva geológica, esto sucede lentamente debido a las influencias sutiles pero constantes en la órbita de la Tierra, como la luna, otros planetas y el sol. A medida que cambia la órbita, lo que provoca los cambios climáticos, la precesión (donde apunta el eje de rotación de la Tierra), la excentricidad (la forma de la órbita de la Tierra) y la inclinación (el ángulo en que se inclina el eje de la Tierra con respecto al plano orbital de la Tierra) también cambian. Eso es lo que abordan los ciclos de Milankovitch.

El efecto orbital que otros planetas pueden tener en la rotación de los demás es aún más dramático para los planetas más alejados de la estrella anfitriona debido a la fuerza reducida de la disipación de las mareas. El estudio encontró que es un desafío calentar los planetas en el borde exterior debido a los mayores grados de migración de longitud subestelar y al aumento de la histéresis climática. Como esta deriva ocurre en escalas de tiempo decenales, permite la formación de nuevo hielo marino que aumenta el albedo de la superficie del planeta, lo que dificulta la subsiguiente desglaciación por calentamiento estelar.

No todos los sistemas planetarios reflejarán esta influencia; se necesitan ciertas características para que las velocidades de giro planetario se vean afectadas por otros planetas, dijo Chen. El sistema debe ser un sistema compacto de múltiples planetas (a diferencia de nuestro sistema solar) y debe tener planetas de cierto tamaño y masa, porque los planetas menos masivos no influirán en las velocidades de giro de otros planetas. Por ejemplo, mientras que Marte afecta ligeramente el giro de la Tierra, Júpiter tiene un efecto mayor en la Tierra.

Sin embargo, incluso con las advertencias, lo que Chen descubrió es que los planetas en el borde exterior de la zona habitable de los sistemas compactos de múltiples planetas

pueden tener un clima muy diferente al encontrado por investigaciones anteriores.

Según su modelado, Chen también descubrió que el giro podría ser muy diferente si se incluyen interacciones más realistas entre los planetas.

“Lo que podemos verificar son las predicciones climáticas, la química de la superficie del planeta”, dijo. “Podemos observar la emisión térmica y luego podemos ver la temperatura y las características de la superficie de estos planetas. ¿Es lo que encontramos? Si es así, entonces nuestro modelo es correcto”.