Astrobites original invitado: Catherine Clark es una estudiante de doctorado de la Universidad del Norte de Arizona. La investigación de Catherine en el Observatorio de Lowell se centra en la caracterización de estrellas de baja masa usando técnicas de imagen de alta resolución. Cuando no hace transformadas de Fourier, disfruta escalar, el yoga y la fotografía.
Título del artículo: Is Proxima Centauri b habitable? A study of atmospheric loss
Autores: Chuanfei Dong, Manasvi Lingam, Yingjuan Ma, Ofer Cohen
Institución del primer autor: Departamento de ciencias en Astrofísica y Laboratorio de física de plasmas en Princeton, Universidad de Princeton, New Jersey.
Estado: Publicado en The Astrophysical Journal Letters, acceso abierto
Desde su descubrimiento en el 2016, el planeta orbitando a Próxima Centauri, conocida como Próxima Centauri b, ha fascinado a los astrofísicos y entusiastas de la astronomía por igual. Próxima Centauri es nuestra vecina más cercana a sólo 4.22 años luz de distancia, lo cual hace a Próxima Centauri b, el más favorable exoplaneta (un planeta que orbita a una estrella que no es el Sol) para una exploración a través de misiones claves como ‘Breakthrough Starshot’ (Nota de la Traductora: es un programa de ingeniería con el objetivo de buscar ideas innovadoras para explorar el universo y buscar evidencia científica de vida en otros planetas.)
Próxima Centauri es una enana tipo M, clasificación que agrupa a las estrellas más pequeñas, frías y débiles. Debido a que esto (bajas temperaturas de la estrella), sus zonas habitables, las regiones alrededor de una estrella donde un planeta puede soportar agua líquida, están mucho más cerca de la estrella (vea este astrobitos para más información sobre la zona habitable). Los planetas que orbitan en zonas habitables en estrellas enanas tipo M, como Próxima Centauri b, son mucho más susceptibles a los vientos estelares.
Los vientos estelares son flujos rápidos de material que son expulsados de las estrellas, los cuales pueden potencialmente erosionar la atmósfera de los planetas que albergan estas estrellas. Esta erosión atmosférica preocupa a los científicos de exoplanetas, porque los planetas deben ser capaces de retener una atmósfera el tiempo suficiente para que la vida se forme y evolucione para ser considerada habitable. En nuestro propio sistema estelar, la falta de hospitalidad en el Marte actual demuestra los peligros de perder la atmósfera.
Además de apoyar la formación de la vida en primer lugar, las atmósferas planetarias pueden revelar la presencia de la vida a través de las firmas biológicas – sustancias o fenómenos que sugieren la presencia de procesos biológicos indicativos de la vida. Los científicos de exoplanetas están actualmente tratando de determinar qué firmas biológicas son detectables utilizando los instrumentos actuales y futuros, y los cuáles definitivamente indican la presencia de vida. Muchas de estas firmas biológicas propuestas requieren la presencia de una atmósfera.
Debido a que una atmósfera duradera es crucial para la habitabilidad del planeta y la detectabilidad de las firmas biológicas, los autores de este artículo decidieron investigar si nuestro exoplaneta vecino es capaz de mantener una atmósfera lo suficiente para que la vida se forme y evolucione.
Los autores de este artículo examinaron dos casos en su estudio: el caso 1, en el cual la presión del viento estelar es máxima, y el caso 2, en el cual la presión del viento estelar es mínima. En ambos casos, consideraron un caso magnetizado y no magnetizado para Próxima Centauri b. Después, los autores utilizaron un modelo sofisticado desarrollado originalmente para Venus y Marte, que toma en cuenta las diversas reacciones químicas que pueden tener lugar en una atmósfera planetaria.
Los autores encontraron que cuando la presión del viento estelar es máxima, Próxima Centauri b y otros exoplanetas alrededor de estrellas M similares son generalmente incapaces de soportar una atmósfera durante miles de millones de años, tanto en los casos magnetizados como no magnetizados. Sin embargo, para valores más bajos en la presión del viento estelar, Próxima Centauri b magnetizada puede potencialmente mantener una atmósfera durante miles de millones de años, ¡el tiempo suficiente para que la vida se desarrolle como lo ha hecho en la Tierra! Puedes ver la intensidad del campo magnético de Proxima Centauri b representado en la Figura 1.
Figura 1. Este diagrama de contorno muestra la intensidad del campo magnético de Próxima Centauri b en tres casos. Las líneas del campo magnético se muestran en blanco, y los colores en la gráfica representan la intensidad del campo magnético, donde el rojo indica un campo magnético más fuerte. Cuando la simulada Próxima Centauri b posee un campo magnético, es mucho menos susceptible a la pérdida atmosférica por el viento estelar. Figura 1 en el artículo original.
Aunque estos resultados son emocionantes, la mayoría de las propiedades de Proxima Centauri y del planeta que alberga son actualmente desconocidos, lo que hace difícil la obtención de conclusiones definitivas. Sin embargo, futuras misiones como el telescopio espacial James Webb probarán estas características y proporcionarán información adicional para determinar si Próxima Centauri es nuestra vecina más habitable.
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