Cuando los científicos quieren aclarar si un exoplaneta es o no potencialmente habitable —con probabilidad la pregunta que más escuchan cada vez que "cazan" una de estas lejanas esferas extrasolares— se fijan en cuestiones como lo cerca que está de su estrella o si tiene agua.
Hay sin embargo otro dato que puede ponerlos en la pista: la capacidad de un planeta para formar una magnetosfera, una burbuja de magnetismo gigante que lo proteja del viento solar. La Tierra dispone de una que nos ampara de la mayor parte del material solar que se precipita hacia nosotros. Sin ella el mundo podría perder las capas que nos resguardan de la radiación ultravioleta. Marte, hoy un globo árido y yermo, perdió la suya hace aproximadamente 4,2 mil millones de años.
Esa valiosa coraza, sin la que no dispondríamos de la atmósfera y la vida tal y como hoy la conocemos, está vinculada a su vez en los planetas rocosos al movimiento del hierro fundido en el núcleo líquido. Los científicos se refieren a ese desplazamiento —impulsado por la convención y rotación planetaria— como “dinamo” y es clave para los campos magnéticos.
Conocer el núcleo de las supertierras
El reto, cuando hablamos de mundos terrestres extrasolares, lejanos y de enorme tamaño, es: ¿Cómo conocer su núcleo, las entrañas mismas del planeta? Y sobre todo, ¿Cómo hacerlo para supertierras, mundos gigantescos que pueden tener diez masas terrestres?
Los científicos han conseguido analizar las condiciones de los núcleos de planetas de menor tamaño que la Tierra, pero si hablamos de mundos gigantescos, con masas muy superiores, la cuestión se complica bastante. Sencillamente, hay pocas formas de reproducir en un laboratorio las presiones y temperaturas necesarias. Para lograrlo, Rick Kraus, del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), y su equipo han realizado una prueba sorprendente que ahora detallan en Science.
Durante su experimento recurrieron a láseres de gran tamaño de la Instalación Nacional de Ignición, en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (California), y a una finísima lámina de hierro que sometieron a presiones enormes. Durante el proceso —detalla Popular Science— el nivel exterior, de berilio, se calentó a miles de grados en una fracción de una milmillonésima de segundo.
Como precisa el propio LLNL, determinaron la curva de fusión a alta presión y las propiedades estructuras del hierro puro a casi 10 millones de atmósferas, tres veces la presión del núcleo interno de la Tierra y cuatro veces más que lo logrado en cualquier experimento previo. El objetivo: emular las condiciones que experimentaría una muestra de hierro caliente al descender por el núcleo fundido de un planeta y, en último término, comprender mejor los mundos extrasolares.
Representación de la supertierra 55 Cancri e junto con la Tierra. (Imagen: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC))
Su experimento llama la atención por el método, por supuesto; pero también por las conclusiones. Gracias a su trabajo con láseres constataron que cuanto más grande es un exoplaneta terrestre, más tarda su núcleo en solidificarse. “Descubrimos que con una masa de cuatro a seis veces la de la Tierra tendrán las dínamos más largas, que brindan una importante protección contra la radiación cósmica”, detalla Kraus en un comunicado divulgado por el organismo californiano.
Si —abunda Popular Science— en el caso de la Tierra el núcleo se solidifica en un total de 6.000 millones de años, en el de los grandes planetas extrasolares con una composición parecida podría tardar hasta un 30% más. O visto de otra forma, cuánto más dure el núcleo fundido más tiempo se darán probablemente las condiciones que los científicos estiman necesarias para la generación de una magnetosfera y, en consecuencia, el desarrollo de la vida tal y como la conocemos.
Los resultados ayudan a comprender mejor la estructura y dinámica interior de los exoplanetas, mundos que los astrónomos empezaron a estudiar a mediados de los años 90 y que a día de hoy componen un listado de más de 4.500. “La gran riqueza de hierro dentro de los interiores rocosos de los planetas hace que sea necesario comprender las propiedades y la respuesta del hierro en las condiciones extremas en lo profundo de los núcleos de planetas más masivos”, reflexiona el experto del LLNL: “La curva de fusión del hierro es fundamental para comprender la estructura interna, la evolución térmica, así como el potencial de las magnetosferas generadas por dínamo”.
Imagen de portada | John Jett/LLNL
