NeoFronteras

Cara y cruz de la habitabilidad de exotierras

Área: Espacio — domingo, 7 de diciembre de 2014

Un par de estudios tratan de delimitar en dónde se podrían hallar planetas similares a la Tierra que contuvieran vida.

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La búsqueda de mundos habitables es una de las cosas más excitantes que están haciendo los seres humanos hoy en día, como dice Lisa Kaltenegger (Cornell University).
Todavía no hemos encontrado ninguna Tierra II, pero ese momento quizás llegue algún día si se invierte suficiente dinero. Da pena pensar que por una fracción de un rescate bancario podríamos tener ya solucionada esta cuestión.
Pero antes de llegar a ese punto hay, además, mucho trabajo por realizar. Entre otras cosas está saber adónde debemos mirar para encontrar esos puntos azul pálido que buscamos.
En un artículo reciente de Kaltenegger y Ramses M. Ramirez que se publicará el uno de enero de 2015 en Astrophysical Journal Letters se analiza las zonas habitables para planetas que finalmente orbiten estrellas de la secuencia principal.
Como ya sabemos, en el diagrama H-R se representa la clase espectral y la luminosidad de las estrellas. La secuencia principal es una diagonal en forma de S en dicho diagrama y la mayoría de las estrellas están en ella. Las estrellas pasan la mayor parte de sus vidas en la secuencia principal, pero nacen y mueren fuera de la misma.
La zona habitable de una estrella es la región en la que el agua de un planeta puede permanecer líquida. Esta zona cambia según el tipo de estrellas, pero también sufre cambios según evoluciona la estrella.
Estos investigadores han encontrado que para mundos recién formados, la zona habitable resulta estar localizada más lejos de la estrella joven de lo que previamente se creía.
La ventaja observacional de este resultado es que con la nueva generación de telescopios terrestres se podrían observar planetas jóvenes en la zona de habitabilidad de estrellas recientes, pues, cuanto más lejos esté un planeta de su estrella más alejada estará su imagen del cegador brillo de la estrella.
Como el periodo de tiempo en el que la estrella está en esta fase de pre-secuencia principal es muy largo, cifrándose en hasta 2500 millones de años, es posible que a la vida le dé tiempo aparecer sobre la superficie de uno de estos planetas de la zona habitable. Luego, una vez la luminosidad de la estrella disminuye, la vida puede huir de la fría superficie al subsuelo o al interior de los océanos.
Para que los astrónomos encuentren más fácilmente este tipo de planetas, Kaltenegger y Ramirez ofrecen estimaciones sobre en dónde encontrarlos.
Además han hallado que durante el periodo temprano del desarrollo del sistema planetario, los planetas que finalmente terminaran en la zona habitable definitiva más tarde, cuando la estrella sea más madura, pueden perder el equivalente a varios cientos de océanos de agua si orbitan las estrellas más frías. Como puntos de referencia además delimitan la máxima pérdida de agua de un planeta rocoso a distancias equivalentes a las de Venus, la Tierra y Marte del Sol.
Sin embargo, incluso cuando se dispara un efecto invernadero, y el planeta absorbe más energía de la estrella de la que radia al espacio, y se produce una rápida evaporación del agua superficial, el planeta puede aún ser habitable si el agua es más tarde suministrado una vez se pasa esa fase.
La Tierra consiguió agua en el pasado una vez pasó esa fase gracias al bombardeo de cometas y asteroides ricos en agua. Así que planetas que estén a una distancia de su estrella similar a la de la Tierra o Venus del Sol pueden tener este aporte de agua.

Pero esta visión tan relativamente optimista de la vida en otros planetas no es compartida por otro estudio reciente. Según un trabajo de Kristen Menou (University of Toronto) algunos planetas similares a la Tierra pueden verse atrapados en una situación paradójica en la que la aparición de la vida sea poco probable y necesiten, precisamente, un clima estable para que esta surja, una estabilidad que sin la vida no se podría dar.
En la Tierra se dan varios sistemas que estabilizan el clima y que actúan como un termostato, manteniendo las condiciones para la vida estables. Así por ejemplo, el ciclo del carbono-silicio opera de tal modo que cuando la temperatura es alta la meteorización de las rocas aumenta y esto retira dióxido de carbono de la atmósfera que va a parar a los mares, por lo que la temperatura tiende a bajar. Al seguir bajando la temperatura se induce la formación de glaciares que reducen este mecanismo de meteorización, por lo que aumenta el dióxido de carbono atmosférico gracias al vulcanismo y vuelven a subir las temperaturas. El sistema climático entra, bajo estas condiciones, en un estado estable para el que no se producen grandes cambios en largos periodos de tiempo. Esto favorece la evolución de vida compleja.
La cuestión es cómo de eficiente es este ciclo en otros planetas. Si un planeta como la Tierra está en el borde exterior de la zona habitable de su estrella, entonces recibe menos luz. Menou muestra que, tal y como indican los datos experimentales y los modelos paleoclimáticos, sin la presencia de plantas complejas vasculares, la meteorización aumenta y se retira demasiado dióxido de carbono de la atmósfera. Esto provoca que el planeta caiga en un ciclo inestable entre un clima glacial y otro en el que el agua permanece en estado líquido y se permita la presencia de vida.
Por tanto, los planetas similares a la Tierra que sólo tengan vida microbiana y que estén cerca del borde exterior de la zona habitable no tendrán un termostato basado en el ciclo del silicio-carbono tan eficiente. Sin la estabilidad climática necesaria no podrá surgir vida compleja y sin vida compleja no se tendrá esa estabilidad.

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Fuentes y referencias:
Artículo original
Artículo original
Ilustración: ESO/M. Kornmesser.

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6 Comentarios

  1. David:

    ¿Es solo posible la vida compleja, y un termoestato regulador de la temperatura, estable. en el centro justo, de la zona de habitabilidad. Por que en los bordes o llega poca luz, o llega demasiada.¿ Quizás entonces, no se den muchos casos de mundos habitados por vida compleja, y sea muchos mas, los habitados por seres microscópicos.

    Quizás no sea posible, que el futuro de la humanidad, no este ahí, en las estrellas, como sostienen algunos. Y mas bien nuestro futuro se reparta entre la Tierra, nuestro hogar, La Luna y Marte, y poco mas, dentro del Sistema Solar. Aunque supuestamente pudiéramos visitar otros mundos, seria complicado adaptarnos a vivir en estos, como hacemos aquí, en la Tierra. Viviríamos, como en las ciudades de invierno, de Canadá. O como en la colonia de Marte, de la película Total Recall (Desafío Total), del escritor Philip K. Dick.

    Películas como Starship Trooper, de Roberto A Heileim, es menos optimista. Y vendría a ser como cuando los Marineros llegaron a las islas Mauricio, y Rodriguez, se encontraron con aves no voladores, que no les temían, y se entretenían matándolos a golpes, extinguiéndose así el Dodo, y el Solitario Rodriguez. Del Dodo, decían que era feo y grotesco.

    También se extinguió el Alca, que era lo único que podía comerse en la Antártica, y sabia a pollo. También el pingüino autentico, y el Dogón o, similar a un león marino.

    En otros lares, los animales que se encontraban en las migraciones y arribadas a nuevos zonas, eran una competencia o un peligro, como el canguro jigante, que era carnívoro, en Australia. Y en norteamericano se extinguieron los caballos y mamuts o mastodontes, por que fueron cazados hasta acabar con ellos. Después los indios se volvieron ecologistas y hablaban del equilibrio con la naturaleza.

  2. tomás:

    Estimado David:
    Yo soy un convencido de que nuestro futuro no está en las estrellas, sino sólo en la Tierra o, a lo sumo, en colonias limitadas en la Luna o Marte, como dices. Seguramente para extraer recursos difíciles de conseguir en la Tierra o para conducir allí asteroides que sería muy peligroso atraer hasta nuestro planeta. A los que creen en esos viajes interestelares de búsqueda les pediría que comenzásemos a hablar de ello cuando, al menos, nos hayamos acercado algo a Próxima Centauri o hayamos recorrido, como mínimo, una parte apreciable de un al.
    A propósito, el alca es del hemisferio norte. Espero no molestarte, que no es esa mi intención y te aprecio de veras.

    Estoy de acuerdo con el artículo en que es más importante la ciencia espacial que rescatar bancos que, entre otras características, son privados. Pero no dice nada de que aún más necesario es sacar de su estado a, cuanto menos, decenas de millones de seres humanos que mueren de miseria y enfermedades perfectamente controladas en el primer mundo. Y ¿por qué no acabar con esas culturas del odio y la discriminación fanática? Aunque no se me ocurre cómo sin violencia.
    ¿Ahogándolos económicamente? Pero ¿cómo hacerlo sin que lo sufran los de siempre?

  3. David:

    ¿Que va a ocurrir cuando nos aproximemmos a Próxima Centauri, un Sistema Solar triple; o hayamos recorrido una parte de un al.¿ ¿Que es un al.¿

  4. David:

    Algunos sugieren que miramos hasta la estrella mas cercana (Próxima Centauro), y una vez allí, daríamos otro salto hacia la próxima estrella mas cercana a Próxima Centauro; y una vez llegados a esa otra estrella, pensar un un nuevo salto hacia la próxima estrella mas cercana. Iríamos dando saltos de estrella a estrella, como hacen los virus y bacterias, cuando entran en el cuerpo de un animalito de mayor tamaño.

  5. NeoFronteras:

    Lo malo de la ficción científica es que muchas veces se basa en la ciencia ficción.
    No hay tecnología que nos lleve a las estrellas, pero, sobre todo, no hay economía y recursos que lo permitan. Prácticamente no se ha avanzado en viajes tripulados en medio siglo. No se puede llegar a un estadio final sin pasar por los estadios intermedios y a estos no se ha llegado.
    Desconozco si la películas Starship Trooper mejora la novela original, pero esta sólo se puede aguantar unas pocas páginas. No es más que una proyección de los miedos, prejuicios y basuras de la época en la que fue escrita.
    El salto de estrella a estrella no se puede hacer porque no hay planeta posible con una bioquímica compatible. Los colones llegan, si llegan, y se mueren de hambre. O no tienen tiempo de terraformar el planeta.
    La ausencia de visitantes aquí y ahora indica, además, que o bien estamos solos o el viaje interestelar no es posible.
    Si nos vamos para perpetuarnos por estar la Tierra en peligro, ¿no es mucho mejor cuidar este planeta que es el mejor posible para nosotros? Sólo tenemos que dejar de destrozar el medio y vigilar algún posible meteorito.

  6. tomás:

    Estimado David:
    Un “al” es un año-luz, es decir, el espacio recorrido por la luz en un año. Mide algo menos de 86 400 seg/día x 365 días/año x 300 000 km/seg x 1 año = 9,46 x 10^12 km o sea, más bien casi unos 9,5 billones de km grosso modo. Me gusta mucho más que el parsec porque este es sólo 3,26 al, y además une (el al) muy bien una longitud muy redonda de unos diez billones de km con un año. Es fácil calcularlo exacto si se toma exacta la velocidad de la luz y la duración del año, pero prefiero el redondeo que evita, a veces, hasta la calculadora.
    Próxima Centauri está, más o menos, a 4,25 al de nosotros. ¡Como para irse allí de excursión!
    Un cordial saludo.

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