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Estudio publicado en Nature Astronomy indica que océanos subterráneos de magma en super-Terras rocosas pueden generar campos magnéticos estables por miles de millones de años, protegiendo atmósferas contra radiación cósmica y ampliando significativamente los criterios científicos utilizados para evaluar la habitabilidad de exoplanetas fuera del Sistema Solar.
Un estudio publicado en Nature Astronomy indica que vastos océanos subterráneos de roca derretida en super-Terras rocosas pueden generar campos magnéticos duraderos, protegiendo planetas contra radiación nociva y ampliando sus condiciones de habitabilidad incluso cuando núcleos metálicos no son capaces de sustentar un dínamo activo.
Bajo la superficie de super-Terras rocosas, capas profundas de magma pueden estar desempeñando un papel central en el mantenimiento de condiciones favorables a la vida.
La investigación, liderada por Miki Nakajima, de la Universidad de Rochester, propone que estos océanos de magma basal funcionen como una fuente alternativa de campos magnéticos planetarios, capaces de bloquear viento solar y radiación cósmica a lo largo de escalas de tiempo geológicas.
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Océanos de magma como alternativa al núcleo metálico
En la Tierra, el campo magnético es generado por el movimiento del hierro líquido en el núcleo externo. En planetas rocosos más grandes, sin embargo, el núcleo puede ser totalmente sólido o completamente líquido, condiciones consideradas insuficientes para sustentar un dínamo estable por largos períodos. El estudio sugiere que, en esos casos, los océanos de magma basal pueden asumir esta función.
Según Nakajima, super-Terras pueden producir dínamos tanto en sus núcleos como en regiones de magma profundo, ampliando significativamente el potencial de habitabilidad. Estas capas fundidas, localizadas en la base del manto, son denominadas BMOs y, bajo presiones extremas, pueden adquirir propiedades eléctricas inusuales.
Conductividad eléctrica de la roca derretida bajo alta presión
El punto central de la investigación es la capacidad de las rocas derretidas de volverse eléctricamente conductoras. De acuerdo con los resultados publicados, la alta presión en el interior de super-Terras puede transformar el magma en un medio capaz de conducir electricidad de manera similar a los metales.
Mientras que el océano de magma basal de la Tierra habría existido solo por un corto período después de la formación del planeta, super-Terras, debido a la mayor masa y presión interna, pueden mantener estas regiones fundidas durante miles de millones de años.
Esta persistencia amplía la posibilidad de campos magnéticos estables y de larga duración, incluso en planetas con núcleos inactivos.
Experimentos de choque a láser y simulaciones avanzadas
Para probar esta hipótesis, el equipo realizó experimentos de choque a láser en el Laboratorio de Energética a Láser de la Universidad de Rochester. Las pruebas reprodujeron presiones extremas similares a las esperadas en el interior de super-Terras rocosas, permitiendo observar el comportamiento de la roca derretida en esas condiciones.
Los experimentos se combinaron con simulaciones de mecánica cuántica y modelos de evolución planetaria. El mineral analizado fue el (Mg,Fe)O, común en los mantos planetarios. Los resultados mostraron que, bajo presiones equivalentes a las de una super-Terra, este material fundido se vuelve lo suficientemente conductor como para sustentar un dínamo magnético activo.
Nakajima destacó que el trabajo fue desafiante por marcar su primera experiencia experimental, ya que su formación es mayoritariamente computacional. Según ella, la colaboración interdisciplinaria fue decisiva para el éxito del proyecto, que integró laboratorio, modelado teórico y simulaciones avanzadas.
Implicaciones directas para la habitabilidad de exoplanetas
De acuerdo con los investigadores, los campos magnéticos generados por océanos de magma basal pueden rivalizar o incluso superar el campo magnético de la Tierra en intensidad y duración. Esta protección prolongada puede ser crucial para preservar atmósferas planetarias contra la erosión causada por el viento solar y partículas energéticas.
La presencia de un campo magnético a menudo se pasa por alto en evaluaciones iniciales de habitabilidad, a pesar de su papel central en la protección atmosférica.
El dínamo impulsado por BMOs amplía el conjunto de planetas considerados potencialmente habitables, incluidos mundos anteriormente descartados por poseer núcleos no metálicos o estructuralmente estáticos.
Nuevo enfoque en la búsqueda de vida fuera del Sistema Solar
Con base en estos resultados, super-Terras que mantienen océanos de magma basal activos pasan a ser vistas como candidatas relevantes en la búsqueda de vida extraterrestre.
La hipótesis sugiere que la roca derretida profunda puede ser un factor silencioso, pero decisivo, en la capacidad de un planeta de sostener ambientes estables a lo largo del tiempo cósmico.
Nakajima afirmó que futuras observaciones directas de campos magnéticos en exoplanetas serán fundamentales para probar el modelo propuesto.
Estas mediciones podrán confirmar si los océanos ocultos de magma son, de hecho, responsables de moldear el potencial de vida en mundos más allá de nuestro sistema solar, redefiniendo criterios clásicos de habitabilidad.
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