NeoFronteras

Especulan sobre la posibilidad de una zona habitable extendida para supertierras con atmósfera rica en hidrógeno.

Desde que empezaron a detectarse los planetas extrasolares se han disparado los estudios sobre los mismos. A falta de datos directos sobre sus atmósferas y su composición, se han usado modelos para tratar de ver cómo podrían ser algunos de esos mundos.
El santo grial en este caso sería encontrar un planeta con condiciones para la vida. Pero nuestra única guía es precisamente la Tierra. ¿Cómo de representativo es nuestro planeta respecto a otros planetas con condiciones para la vida? La primera restricción para que pueda haber vida es que haya agua líquida y esto sucede si el planeta no está ni demasiado lejos ni demasiado cerca de su sol. Esas distancias dependen, además de la estrella, de la naturaleza del planeta en cuestión.
Ahora unos científicos sugieren que planetas similares a la Tierra podrían soportar condiciones para la vida incluso a distancias equivalentes a la de Saturno del Sol. Si están en lo cierto las posibilidades de que haya planetas con vida aumentarían considerablemente.
La Tierra es relativamente cálida porque el dióxido de carbono y el vapor de agua actúan como gases de efecto invernadero, si no fuera por ellos se congelaría. A mayores distancias del Sol de la que está la Tierra estos gases se condensan y/o congelan, ya no hay efecto invernadero y el planeta se enfría considerablemente. Es lo que le pasa a Marte, cuyas condiciones superficiales son bastante gélidas.
Sin embargo, puede haber otros gases que permitan este efecto invernadero. Raymond Pierrehumbert y Eric Gaidos, de las universidades de Chicago y Hawai respectivamente, sugieren que el hidrógeno a alta presión puede jugar ese papel.
La Tierra hace tiempo que perdió el poco hidrógeno que pudo tener o el que genera por la disociación del agua. A la temperatura terrestre el hidrógeno es tan ligero que tiene una velocidad superior a la velocidad de escape del campo gravitatorio terrestre. Así que un gemelo de la Tierra en otro sistema solar que esté alejado de su sol también se congelará.
Pero se sabe de la existencia de supertierras, planetas de tipo rocoso que tienen masas superiores la terrestre. En ellos podría darse una atmósfera de hidrógeno varias decenas de veces más densa que la terrestre que mantendría el planeta caliente más allá de las 1.5 unidades astronómicas (UA) en el caso de estrellas tipo M y más allá de las 2 UA para estrellas tipo G. Un planeta con tres masas la de la Tierra podría albergar vida hasta a 10 UA en el caso de una estrella tipo G. Estos investigadores asumen en su modelo que los exoplanetas de este tipo contarían con un campo magnético protector.
Los planetas jovianos de nuestro sistema solar tienen hidrógeno en sus atmósferas, así que la idea no es descabellada. Lo bueno es que, según estos investigadores, pese a esta atmósfera densa llegaría suficiente luz a su superficie como para realizar la fotosíntesis.
Otros expertos discuten que ese tipo de planetas puedan atrapar tanto hidrógeno durante la formación del sistema planetario. Tampoco está claro que podamos ver pronto este tipo de exoplanetas, ya que la luz recibida procedente de ellos sería muy débil.
Sin embargo, Pierrehumbert y Gaidos sugieren que el exoplaneta conocido como OGLE-05-390Lb, y que tiene una mesa de seis veces la terrestre, podría ser uno de esos casos. Orbita una fría estrella a 2,6 UA. Sin una atmósfera, ese planeta estaría completamente congelado, pero si tiene una atmósfera de hidrógeno podría albergar agua líquida sobre su superficie. Este planeta fue descubierto gracias al efecto de microlente gravitatoria y está situado a 21500 años luz de distancia de nosotros.
Pero la vida no favorecería la permanencia de un mundo así. En la Tierra hay microorganismos que consumen hidrógeno. Si hay algo similar en este tipo de planetas, microorganismos análogos pueden consumir tanto hidrógeno que ya no funcione el efecto invernadero. O puede que, como pasó en la Tierra, una crisis así haga que la vida sea de otra manera y que finalmente el clima y la vida estén interrelacionados para mantenerse el uno al otro.
Tampoco está claro que pueda haber oxígeno libre que permita una vida compleja en una atmósfera de hidrógeno, aunque haya plantas que lo produzcan. Esos dos gases tienen a formar agua liberando energía en el proceso.
Aunque el hidrógeno tenderá a subir a las altas capas de la atmósfera, quizás lo suficiente como para que facilitar las cosas.
Pero la mayor amenaza es la reacción entre ese hidrógeno y el dióxido de carbono para formar metano gracias a la actividad tectónica, actividad que sería fuerte en un planeta más masivo que la Tierra. Este efecto también consumiría hidrógeno.
Si dejamos libre la imaginación un mundo así es realmente distinto a los que conocemos. Un mundo oscuro, con alta gravedad rodeado de una atmósfera muy densa, quizás con una vida difícil de imaginar.

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Fuentes y referencias:
New Scientist.
Artículo en ArXiv.
Foto: Wikimedia Commons.