NeoFronteras

Las supertierras serían inhabitables

Área: Espacio — domingo, 2 de marzo de 2014

Un modelo sugiere que las supertierras serían mundos en los que no sería posible la vida.

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En las últimas dos décadas se han descubierto multitud de planetas alrededor de otras estrellas, pero ninguno de ellos es un planeta al que podamos llamar Tierra II.
El principal problema es el sesgo introducido por los métodos de detección, por que ver, lo que se dice ver, sólo hemos podido visualizar planetas gigantes muy alejados de su estrella y tan calientes que emiten luz infrarroja. Generalmente nos tenemos que conformar con su detección indirecta por los efectos que provocan en sus estrellas.
El caso es que los métodos de detección priman planetas masivos que orbiten cerca de sus estrellas. Conforme se han ido refinando las técnicas, hemos podido ir rebajando el umbral de detección y se ha podido deducir la existencia de una nueva categoría de exoplanetas: las supertierras. Estos planetas son más masivos que la Tierra, pero menos masivos que planetas como Urano o Neptuno.
Como todavía no podemos tomar espectros de estos planetas, nadie está seguro de su naturaleza. Podrían ser planetas rocosos como la Tierra, pero con más masa y tamaño. Si están en la zona habitable mantendrían océanos de agua líquida en donde podría surgir la vida. Recientemente se han propuesto modelos en los que se niega que estén totalmente inundados como en un principio se pensó.
Otra posibilidad es que sean minineptunos, con un interior rocoso y una atmósfera primordial de hidrógeno y helio principalmente. Si es así, las posibilidades de que puedan mantener vida, aunque estén en la zona habitable, parecen remotas.
No se sabe dónde está el umbral de masa más allá del cual una supertierra es un minineptuno. Tampoco se sabe si el cambio es abrupto o suave, o si eso depende de las circunstancias de la formación del sistema planetario en cuestión.
A falta de observaciones se puede recurrir, una vez más, a los modelos. Un equipo de investigadores lideros por Helmut Lammer (Space Research Institute IWF, Austrian Academy of Sciences) ha simulado la formación de este tipo de planetas y ha llegado a una conclusión más bien pesimista sobre el asunto. Al parecer, estos mundos serían menos propicios para la vida de lo que se había pensado en un principio.
A partir de cierta masa del núcleo central de roca se obtiene un minineptuno con una atmósfera demasiado densa, lo que implica una superficie estéril.
Los planetas son un subproducto de la formación estelar. Las estrellas crecen a partir de nebulosas de gas y polvo. La mayoría de ese gas está constituido por hidrógeno y helio. Alrededor de la protoestrella se forma un disco protoplanetario en donde, por acreción, se van formando los planetas. Si la masa de rocas y metal que constituye el interior de un planeta es demasiado grande entonces la gravedad es lo suficientemente intensa como para retener gases ligeros como el hidrógeno y helio. Si es menos masivo entonces el poco gas ligero que se haya retenido se va escapando al espacio exterior, principalmente debido a la acción de los rayos ultravioletas de la joven estrella, sin que la gravedad pueda hacer nada para impedirlo.
Estos investigadores han simulado el proceso de captura y escape de gases ligeros en protoplanetas de masas comprendidas entre 0,1 y 5 veces la de la Tierra.
Según sus resultados por debajo de 0,5 masas el planeta no captura casi hidrógeno del disco protoplanetario.
Dependiendo del disco y asumiendo que la joven estrella emite más rayos UV que el Sol en la actualidad, planetas con un núcleo rocoso similar en masa a la Tierra capturan hidrógeno del disco, pero lo pierden al cabo de un tiempo.
Para masas mayores, similares a las supertierras encontradas, el planeta logra retener gran parte del hidrógeno según este modelo. Por lo tanto, serían más bien, minineptunos.
Según este resultado, algunos planetas en zona habitable descubiertos recientemente como Kepler-62e y Kepler 62f, no serían habitables debido a este problema. Según este resultado, los dos planetas capturarían de 100 a 1000 veces el hidrógeno contenido en el agua terrestre y sólo perderían un pequeño porcentaje.
Esa atmósfera tan densa provocaría una presión enorme en la superficie que lo harían inhabitable.
El tiempo dirá si este resultado es correcto. Para ello se pondrá al límite la capacidad de los telescopios gigantes en construcción y calidad de los telescopios espaciales en proyecto.
Puestos a especular, ya que hay suficiente libertad para hacerlo debido a la ausencia de datos espectrales, el asunto del hidrógeno en un protoplaneta quizás no sea tan incompatible con la vida, incluso puede que la favorezca. La fotosíntesis usa la energía solar para dividir el agua (o el sulfídrico) y obtener con ello el hidrógeno. El oxígeno es liberado, mientras que el hidrógeno es usado para sintetizar moléculas orgánicas. Si hay hidrógeno libre, un microorganismo sólo tendría que tomarlo de la atmósfera si ese llega hasta la superficie. Esto quizás habría favorecido el comienzo de la vida en la Tierra y además sería un mecanismo de consumo de dicho gas.
Obviamente, por encima de una densidad dada, las condiciones superficiales harían imposible la vida tal y como la conocemos.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4362

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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15 Comentarios

  1. NeoFronteras:

    Aquí una ilustración a escala de los posibles planetas habitables descubiertos hasta ahora:

    http://apod.nasa.gov/apod/image/1403/HabitableWorlds03_phl_1920.jpg

  2. David:

    ¿Solo Tau Ceti e, y Gliese 51g¿. Seria mas atractivos los planetas más gran dotes, por el tema de tener mas mundo libre para correr, mas lugares interesantes para explorar, por que la Tierra se nos ha quedado muy pequeña a los seres humanos.

    En el documental Universo, de Stephen Howking, el científico afirma que de no salir a visitar, colonizar y conquistar otros mundos, como hicimos con el salvaje Oeste norteamericano y la frontera en USA, los humanos, acabaremos extinguiendonos, con el paso del tiempo, como especie.

    Con la ingeniería genética, propone la adaptación de los seres humanos, para adaptarnos a cualquier ambiente, así como los animales domésticos, y plantas que nos sean útiles. Incluso habla de la creación de nuevas especies vegetales y animales desde cero.

    Al final nosotros seriamos los extraterrestres, si alguno de estos humanos modificados, visitasen la Tierra de vacaciones.

    HD 40307g, Glse 163e, 581, y Kepler-61, 22-b, son mas grandotes, y tienen mas terreno para recorrer. Antes de leer noticias como estas, pensaba que una hyper Tierra o un plus Ultra Tierra, serian aun mejor que una súper Tierra, por que tendrían mas campo que recorrer, y mas agua que navegar, y mas diversidad de paisajes naturales, plantas, animales… Pero veo que no es asi.

    Tampoco veo claro, lo que dicen los documentales, como el de Stephen Howking, sobre el futuro de la humanidad en las estrellas, o el de Morgan Freeman, que habla de usar agugeros negros para impulsar naves a una velocidad y distancia increíbles, la creación de nuevos universos artificiales, para salvarnos como especie y continuar, o hacer uso de agujeros de gusanos, para viajar de unos universos a otros.

    Hace poco hablan de ascensores espaciales para 2044, y de hoteles orbitales, incluso de hacer un parque de atracciones en la Luna o en Marte, para turistas espaciales. El espacio seria el nuevo destino turístico y desahogo de la súper población terrestre, con el fomento de la exploración del espacio cercano, y colonización de otros mundos, como la Luna o Marte. No digo, que no seria divertido salir al espacio, las primeras veces, pero una vez te acostumbras, lo ves como una cosa mas, como volar en avion. Al principio era divertido y emocionante, las chicas pedían autógrafos a los pilotos, y se hacían fotos con ellos… Hoy se ven como vemos a los conductores de autocar. Un medio de transporte mas. Y lugares de vacaciones distantes, ya no son paraísos perdidos y fascinantes, hoy son un lugar de vacaciones mas, de tantos, exótico y bonito, pero sin nada especial. Ya los he visto antes con la televisión o el cine.

    Por ultimo, seria interesante encontrar y poder observar planetas a medio camino, entre rocosos y gaseosos, o entre terrestre y mini Neptuno, para ver como son sus paisajes y la vida compleja, que podrían albergar estos.

  3. NeoFronteras:

    Una supertierra tendría mayor superficie, pero mucha más gravedad, lo que tiene muchas consecuencias.

    Lo de Hawking… Bueno, es verdad que si se ponen huevos en más de una cesta es más difícil que se se rompan todos, pero el viaje interestelar es inviable técnica y biológicamente. Técnicamente posiblemente lo será por siempre y biológicamente, como no sea por modificación genética y protegiendo con una magnetosfera a los astronautas de la radiación sería muy compliecado.
    La mejor manera de viajar por la galaxia es usar un planeta que orbite una estrella.
    Por otra parte, si se extingue el ser humano quizás no se pierda gran cosa, viendo cómo nos comportamos.

    El ascensor espacial es técnicamente posible y económicamente inviable. Además de ser un blanco perfecto de fanáticos y terroristas. Nunca se hará.

  4. daniel:

    El estudio solo dice que según la simulación las supertierras retendrían una atmósfera muy densa. Dan por hecho que esa atmósfera haría el planeta inhabitable, pero en realidad la cuestión de la inhabitabilidad en atmósferas densas merecería otro tipo de estudios aparte.

  5. NeoFronteras:

    El problema es que una presión muy alta alteraría el ciclo del agua e, incluso, impediría su estado líquido, por lo que la vida, tal y como la conocemos, no podría aparecer.

  6. daniel:

    Gracias por la respuesta Neo. ¿Conoces artículos donde se explique esa alteración, a qué presiones ocurriría, que transformaciones tendrían lugar etc?

  7. Avilés.:

    Neofronteras, argumenta, que “el viaje interestelar es inviable técnica y biológicamente. Técnicamente posiblemente lo será por siempre ” ¿no estamos, ante una incoherencia o contradicción los argumentos que intenta sostener?

    Un mundo intermedio, entre una Súper Tierra y una Tierra, con una gravedad menor, que un mini Neptuno, quizás albergaría una atmósfera más pesada que la terrestre, pero no tanto, como para no permitir la formación de agua líquida en su superficie. Tal vez, podría, esta situación intermedia, crear un mundo interesante, que albergara vida compleja, aunque no necesariamente inteligente o racional, como la humana. Quizás pequeños animalitos y vegetación.

    Según he leído en un reportaje sobre vida y evolución, que “desde una perspectiva evolutiva, la capacidad de auto reconocimiento carece de importancia, puesto que no es necesaria para sobrevivir.” Por esa razón pocas especies son capaces auto reconocerse, cuando se ven frente a un espejo.

    Hasta ahora, esta prueba sólo la habían superado algunos primates y, más recientemente, los delfines de hocico de botella (tursiops truncatus) y los elefantes asiáticos. Ahora, el científico Helmut Prior de la Universidad de Ruhr, en Alemania, junto a sus colaboradores, ha conseguido demostrar que la urraca Pica pica también pasa el test.

    Aunque puede que este planeta más grande que una Tierra, pero menos que una Súper Tierra, tampoco pueda albergar vida compleja… ¿Qué sería de Lunas como Europa, Io, Titán o Encerrado, si estuviesen dentro de la zona habitable de la estrella-Sol, del sistema solar donde habitamos?. Ya de por si, son mundos interesantes, con sus géiseres y volcanes de agua caliente, en el caso de Europa y Encerrado. Lagos de hidrocarburos y agua subterráneas, en el caso de Io. ¿Son mundos más interesantes que Neptuno, Saturno y Júpiter? ¿Lo serían más que una súper Tierra o un planeta de tamaño intermedio entre una Tierra y una Súper Tierra?

    En cuanto al futuro de la humanidad,… quizás el homo saurus, que podría haberse derivado de la evolución de los dinosaurios, podría haber sido tan interesante como nuestra especie, de haber surgido. Los gansos u ocas por ejemplo, son aves más interesantes de lo que parecen a simple vista, y son descendientes directos de los dinosaurios.

    Un saludo.

  8. NeoFronteras:

    Daniel:
    La realidad es que o se sabe exactamente qué puede ocurrir e incluso estos modelos no son muy precisos que digamos. Hasta que no podamos tomar espectros de estos planetas hay demasiado juego para la especulación.
    Hay, esos sí, diagramas de de fase para el agua en función de la presión y la temperatura que dicen los distintos estados del agua. Por aquí había algo al respecto.

  9. NeoFronteras:

    Avilés:
    Europa, Encelado o Titán perderían el agua y su atmósfera si estuvieran en la zona habitable debido a su baja gravedad.
    Al estar lejos del Sol la velocidad máxima de las moléculas atmosféricas (algo que depende de la temperatura) es menor a la velocidad de escape. Si sube la temperatura se supera dicha velocidad que es mayor cuanto más ligero es el gas.

  10. Avilés.:

    Estaría muy chulo, si hubiesen documentales en video DVD, que hablasen de las súper tierras, y planetas intermedios entre éstos y otros con un tamaño similar a la Tierra y hablasen de las posibilidades, que podrían darse, si estos estuviesen en la zona habitable. De como sería una situación intermedia, entre un mini Neptuno y un planeta Tierra, si podría albergar algún tipo de vida compleja, con una transición suave hacia un mini Neptuno, que no llegaría a producirse completamente, debido al tamaño del planeta. Cómo sería su atmósfera, paisajes de superficie, sus mares, océanos y lagos.

    Aunque solo fuese una especulación como cuando echaron por la tele el documental “La vida es salvaje” y especulaban como podría evolucionar la vida en la Tierra, después de nosotros, los humanos. Y la posible emergencia de una nueva vida inteligente, por evolución de alguna de las que exista en el planeta entonces. No es que vaya a ser así, pero muestra al gran público, como funciona la evolución, y que los cambios en los seres vivos, no se han detenido, sino que continúan formándose.

    También veo muy interesante y curioso, el reportaje que he visto en la Wikipedia, una vez, sobre “bioquímicas hipotéticas”. Así como el pdf “¿por qué no es probable una vida basada en el silicio?”, de la página web escépticos.

    Un saludo a todos.

  11. NeoFronteras:

    Hay bastantes documentales sobre el asunto, pues el tema tiene gancho. La dosis de especulación puede ser desde baja a muy alta. Si se buscan se pueden encontrar por ahí y descargarse. Estos son algunos títulos:
    “Aliens, are we alone”, “Alien Earths”, “Alien Planet (Discovery Channel)”, “Alien Worlds, Aurelia”, “Alien Worlds, Blue Moon”, “Alien Faces (The Universe)”, “Another Earth (The Universe)”, “Are We Alone in the Universe”, “Aliens, are we alone”. Algunos tienen ya unos años y se puede ver cómo Geoffrey W. Marcy se hace más canoso y viejo, una pena.

  12. tomás:

    Soy optimista: nunca podremos escapar. A lo sumo pequeñas colonias carísimas en la Luna o Marte, pero nunca una humanidad en otro planeta.

  13. David:

    Estimado Tomás,

    estoy deacuerdo en ello. No creo que vayamos a ir más allá del sistema solar en que habitamos. Se habla del desarrollo de nuevas tecnologias de propulsión, como la propulsion nuclear, la ionica, la de mezcla y aniquilación materia-antimateria, hacer uso de agujeros negros como fuerza impulsora. Y lo que se les ocurra en el futuro a los científicos, y a la literatura y cine de Sci-Fi, que aveces da ideas, pero no creo que cosas como la tele transportacion, enviar y recibir imputs directamente en la cabeza, como proponía The Matrix, o el motor de curvatura de Star Trek. Las ondas warp que generaría una nave “volando” por el espacio, a alta velocidad, destruirían todo lo que hubiese por delante, al detener el vehiculo espacial, según he leido.

    El cine y la literatura de Sci-Fi, está muy bien para pasar un rato entretenido, vivir una aventura ficticia, y evadirnos un rato de la realidad, _ literatura de evasión, creo que se llama_. Al final, para aquellos que quieran sentirse como en otro lugar exótico, explorar, descubrir nuevos mundos, y satisfacer sus ancias de un mundo más amplio, tendremos mil y una aventuras increibles, en realidades sinteticas, generadas por ordenador. Tal y como parece querer mostrarnos, películas como “Tron” o “Avatar” (la de Desafío total, con Schawzeneger, también sugería esto, al ser toda la aventura en Marte, de Denis Quake, un obrero de la construcción, recreada por una especie de agencia de viaj…, esto, de aventuras a la carta. ) Da igual que sean ficticias civilizaciones avanzadas en lugares distantes, una de superhéroes, en plan Green Lanters, Batman, o Thor. O ambientadas en civilizaciones atrasadas o poco desarrolladas, como Conan, El Señor de los Anillos, Cristal Oscuro, o Dragon Lance… O que mezclen una civilización tecnologicamente avanzada, con fantasía, como sugiere el universo de He-Man and The Master Of Universe (no conozco otras, donde Sci-Fi y fantasía convivan o coexistan juntas).

    Un saludo a tod@s, y hasta la próxima.

  14. Miguel Ángel:

    Querido Neo:

    ¿Es correcto cuando dice en el 3 que la mejor forma de viajar por una galaxia es usar a un planeta que orbite a una estrella o se trata de un lapsus y en realidad quería referirse a un planeta errante?

    Abrazos.

  15. NeoFronteras:

    No es un lapsus, el Sistema Solar viaja por la galaxia y tarda unos 235 millones de años en completar una vuelta alrededor de la Vía Láctea. Ya hemos viajado unas 20 veces por nuestra galaxia.

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