¿Podría ser habitable un planeta terrestre con una atmósfera de hidrógeno?

Muchos exoplanetas, incluso los pequeños, tienen densidades tan bajas que indican que tienen atmósferas de hidrógeno. ¿La atmósfera de gas hidrógeno de un planeta terrestre es de alguna manera perjudicial para la biología tal como la conocemos? ¿Por ejemplo, provoca un flujo de protones libres que impiden la formación de moléculas más grandes? ¿Están esos planetas descartados de la lista de candidatos habitables?

Dado que el oxígeno es el segundo elemento químicamente reactivo más común en el universo, y con todo ese hidrógeno alrededor, ¿no deberían formarse océanos de agua, debajo de cuya superficie la composición de la atmósfera no importa mucho?

¿Cuál es su definición de "habitable"?
Si hay una atmósfera por encima del agua líquida, los gases se disuelven en agua hasta que se alcanza un equilibrio en la superficie entre las moléculas de gas que entran y salen del líquido. El aumento de la presión aumenta la cantidad de gas disuelto. Debajo de la superficie, la composición de la atmósfera sí importa.
@RussellBorogove Para cualquier cosa viva en la tierra hoy, o que se sepa que alguna vez estuvo. Eso podría reproducirse y sostener su proceso de lo que sea durante millones de años. (Tendrías alguna otra sugerencia :-)

Respuestas (3)

No lo encontraríamos habitable. Habría muy poco oxígeno libre ya que tendería a fusionarse con el hidrógeno.

Además, no estoy de acuerdo con que los planetas de baja densidad tengan una atmósfera de hidrógeno. Se necesitaría un pozo de gravedad significativo para evitar que el hidrógeno se "evapore" del planeta. En el mejor de los casos, terminaría con una atmósfera traza como la de Marte.

Una mirada al gráfico en la parte superior derecha de esta wiki (que he visto aquí antes) muestra que solo los planetas masivos pueden retener una atmósfera de hidrógeno.

Me preocuparía que su atmósfera de Hidrógeno se marchitara. Simplificando un poco, hay dos mecanismos en juego.

la fuga de jean

Las moléculas que componen la atmósfera tienen sus velocidades distribuidas según la llamada distribución de Mawell-Boltzmann. Cuanto más ligera es la masa de las moléculas, más amplia es esta distribución. Con esto quiero decir que cuanto más ligera sea la masa, más moléculas se encontrarán en la cola de velocidades superiores a la velocidad de escape. El ancho de la distribución es proporcional a la raíz cuadrada de la masa de la molécula, lo que trae un factor de 4 entre el Hidrógeno y nuestra atmósfera.

Escape hidrodinámico

Si el gas en la atmósfera superior es un buen absorbente de la luz ultravioleta, entonces se calentará y esto generará una presión que empujará hacia afuera las capas más externas. Enjuague y repita. Si no recuerdo mal, este efecto es en realidad el dominante. Desafortunadamente, no tengo tiempo para verificar dos veces, lo siento.

Solo para que quede claro la diferencia con el mecanismo anterior. El escape de Jean considera una atmósfera en equilibrio termodinámico, es decir, la temperatura a cualquier altitud dada es constante, y esto es un efecto puro de la agitación térmica de las moléculas. El escape hidrodinámico, por el contrario, es un fenómeno dinámico.

Una bonita ilustración: HD 209458 b

¡Este es un planeta similar a Júpiter que se estima que pierde de 100 a 500 millones de kg de hidrógeno por segundo! El artículo de Wikipedia tiene más detalles.

La radiación es, con mucho, el principal problema. Un planeta frío y sin aire en realidad podría ser habitable para los extremófilos. Sin embargo, prácticamente todo el universo visible, además de la Tierra, está bañado por una radiación masiva, y es una extraña coincidencia que la Tierra tenga una defensa contra la radiación lo suficientemente fuerte (se desconoce cómo funciona) para que cualquier cosa sobreviva.

Entonces, si hay una radiación suficientemente baja, genial, puedes poner vida allí. Si tiene algo de oxígeno y suficiente gravedad para retenerlo, y tiene una temperatura de al menos -50 grados centígrados, entonces las formas de vida avanzadas podrían incluso sobrevivir. Incluso podría encontrar una bolsa de aire caliente bajo tierra, protegida de la radiación. Pero, de manera realista, estas condiciones son raras o inexistentes fuera de la Tierra.

Además , incluso el campo magnético de la tierra es golpeado todo el tiempo y no durará mucho.

Toda esta respuesta es una tontería.
Al igual que su publicación
Este es un comentario tardío, pero en realidad no es un misterio cómo se protege la Tierra de la radiación: tanto la magnetosfera como la atmósfera protegen contra la radiación ( nasa.gov/analogs/nsrl/why-space-radiation-matters ). Y por lo que he leído sobre el debilitamiento de la magnetosfera, eso parece ser más un problema para los satélites que para la vida en la Tierra.