NeoFronteras

Habitabilidad exoplanetaria

Área: Espacio — Miércoles, 27 de Julio de 2016

Diversos estudios analizan la habitabilidad de exoplanetas y los posibles bioindicadores que puedan mostrar.

Foto

A la hora de estudiar la habitabilidad de los exoplanetas tenemos varios sesgos, el principal es que los planetas rocosos en zona de habitabilidad que descubrimos lo hallamos alrededor de enanas rojas. Esto se debe a que por los dos métodos que se usan, velocidad radial y tránsito, son los más fáciles de detectar.

Si nos empeñamos en buscar vida en estos mundos nos restringimos a nosotros mismos. Pero la presencia de estos planetas en la zona de habitabilidad de sus estrellas en donde el agua puede estar en estado líquido no es lo único que hay que tener en cuenta. También lo debe ser su edad.

Según un estudio reciente elaborado por Shintaro Kadoya y Eiichi Tajika (Universidad of Tokio), la búsqueda de vida dependerá fuertemente de la edad del planeta. Cuanto más viejo es un planeta más fácil que haya dejado de ser habitable.

Ahora es relativamente fácil saber la edad de un planeta a partir de la edad de su estrella y esta se puede deducir a partir del tipo de estrella y por astrosismografía, esto es, el estudio de los sismos que se producen en las estrellas. Conforme una estrella consume su combustible nuclear se va formando un núcleo de distinto material que crece en el tiempo y este núcleo influye en la propagación de las ondas sísmicas. Pero, además, y paradójicamente, la estrella se va haciendo más brillante con el tiempo. Así por ejemplo, se cree que el Sol era un 30% menos brillante que ahora cuando la Tierra se formó.

Este aumento de brillo de las estrellas es lo que hace que un planeta viejo deje de ser habitable si se encuentra en la zona de habitabilidad interna, pues tarde o temprano se saldrá de ella y sufrirá un efecto invernadero descontrolado.

El destino final de la Tierra será precisamente un efecto invernadero descontrolado que transformará nuestro planeta en un Venus en unos 1000 millones de años.

Por otro lado, los planetas que se encuentren en la zona de habitabilidad externa irán perdiendo actividad tectónica con el tiempo y los volcanes no podrán reemplazar el dióxido de carbono perdido que mantiene el efecto invernadero. Al final el planeta se convertirá en una bola de hielo. Pero se cree que para supertierras este efecto se retrasaría.

Según el modelo de Kadoya y Tajika los planetas rocosos en una de esas situaciones pierden su capacidad de mantener la vida al cabo de unos 3000 millones de años independientemente del tipo de estrella considerado. Por consiguiente, las estrellas pequeñas no proporcionan un periodo de habitabilidad mayor que las estrellas similares al Sol.

Según este modelo los 4000 millones de años de edad de la vida terrestre están por encima de lo predicho por el modelo. Según estos investigadores quizás se deba a su órbita óptima para la vida.

El resultado tiene implicaciones sobre las futuras misiones espaciales o supertelescopios terrestres que intenten encontrar planetas en la zona habitable o incluso buscar biomarcadores.

Según Kadoya, lo ideal de estas misiones es que, si buscan vida, lo hagan en planetas jóvenes. Pese a todo dice que buscar esta alrededor de enanas rojas sigue siendo interesante.

Sin embargo, el modelo presenta una gran pega y es el efecto que la vida misma tiene sobre el planeta en el que está. Además de la propia geología, la vida modula la habitabilidad del propio planeta y puede alargar el plazo de tiempo predicho por Kadoya y Tajika. Además, todavía hay muchos parámetros sobre los exoplanetas que todavía desconocemos.

Por otro lado, un vez que tengamos la capacidad de tomar espectros de exoplanetas de tipo rocoso en la zona de habitabilidad, tampoco será sencillo poder afirmar que en ellos hay o no hay vida.

A la NASA le preocupa que se lancen las campanas al vuelo y que luego resulte una falsa alarma. Así que esta institución está realizando un esfuerzo para que en el futuro se puedan interpretar los biomarcadores adecuadamente, incluso si la vida que haya allí no sea como la nuestra.

Para ello, la NASA ha organizado un congreso o grupo de trabajo esta semana en Seattle que ha cubierto Nature. La idea es que en el futuro se interpreten los datos espectrales de la manera adecuada y que no se termine anunciando un falso positivo.

Un ejemplo de falso positivo puede ser la presencia de oxígeno gaseoso, pues en la Tierra este gas es producido por la fotosíntesis que realizan los seres vivos que viven en ella. Pero este puede producirse mediante mecanismos abióticos, por ejemplo mediante reacciones fotoquímicas que pueden disociar el vapor de agua, el hidrógeno escaparía al espacio y el oxígeno se quedaría en la atmósfera por un tiempo. Un efecto invernadero descontrolado produciría grandes cantidades de oxígeno de ese modo.

Afortunadamente, en caso de que el oxígeno se produzca abióticamente por un efecto invernadero descontrolado hay una manera de saberlo. En ese caso las moléculas de O2 chocan entre sí para producir O4 que podría ser detectado. Si esto no se da, entonces puede que el oxígeno detectado tenga su fuente en la vida.

Otra táctica puede ser la búsqueda de otros bioindicadores, como el dimetil sulfuro, compuesto que los organismos terrestres, como el fitoplancton, producen bajo determinadas circunstancias.

También se podría buscar amoniaco en un planeta en donde la vida prospere en condiciones frías. Este gas sería producido por seres vivos en un proceso químico similar al que usa la industria.

Sara Seager (MIT) ha comenzado a estudiar 14.000 compuestos que podrían ser estables en una atmósfera planetaria y su posible síntesis geológica o biológica. Esta tarea ayudará a determinar biomarcadores adecuados.

La meta del congreso es hacer una lista de gases que puedan ser bioindicadores y determinar sus propiedades químicas. Esta información será importante para el futuro telescopio espacial James Webb que se espera lanzar en 2018. Se espera que este telescopio pueda tomar espectros de unos pocos exoplantas, aunque, en principio, no fue diseñado para este fin.

Posiblemente la presencia en el espectro de un bioindicador no sea suficiente para proclamar que sobre él hay vida, pero si hay más o se tienen en cuenta otros factores quizás sí se pueda afirmar.

Las promesas, o las esperanzas, son muy elevadas. Ya veremos qué es lo que pasará al final.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=5001

Fuentes y referencias:
Artículo original
Nota en Nature.
Ilustración: T. Pyle/JPL-Caltech/NASA Ames.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
Compartir »

8 Comentarios

  1. David:

    El Martes pasado, en el canal Discovery Max, puso un documental curioso de grandes enigmas del espacio (con Morgan Freeman).Hablaba de como podría evolucionar la vida en diferentes ambientes planetarios. No sabia que las súper Tierras, no tenían núcleo de metal ferromagnético, que genere un campo magnético protector contra las radiaciones.

    E encontrado un par de cosas sobre planetas y la carrera espacial, que parece que va a ponerse de moda de nuevo, con la llegada del Hombre a Marte.

    http://es.gizmodo.com/12-formas-en-las-que-la-humanidad-podria-destruir-todo-1697063674

    https://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20150324110829AAaedKq. (Creéis que el futuro de la humanidad, esta en las estrellas?)

    La mejor respuesta, que a recibido esta pregunta, me ha llamado la atención, por inesperada. Pues todo el mundo, parece hablar mas bien de lo contrario.

    Conocéis algún trabajo, en PDF o en blog científico, que hable de la posibilidad de que el futuro de la humanidad estará en la Tierra, y no en las estrellas, en la misma linea de la mejor respuesta que ha recibido en yahoo answer, este tema.? Yo no he podido encontrar ninguno; ni grande, ni pequeño…

    Que pensáis vosotros sobre el tema este.?

    Un saludo.

  2. David:

    El Martes pasado, en el canal Discovery Max, puso un documental curioso de grandes enigmas del espacio (con Morgan Freeman).Hablaba de como podría evolucionar la vida en diferentes ambientes planetarios. No sabia que las súper Tierras, no tenían núcleo de metal ferromagnético, que genere un campo magnético protector contra las radiaciones.

    E encontrado un par de cosas sobre planetas y la carrera espacial, que parece que va a ponerse de moda de nuevo, con la llegada del Hombre a Marte.

    http://es.gizmodo.com/12-formas-en-las-que-la-humanidad-podria-destruir-todo-1697063674

    https://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20150324110829AAaedKq. (Creéis que el futuro de la humanidad, esta en las estrellas?)

    La mejor respuesta, que a recibido esta pregunta, me ha llamado la atención, por inesperada. Pues todo el mundo, parece hablar mas bien de lo contrario.

    Conocéis algún trabajo, en PDF o en blog científico, que hable de la posibilidad de que el futuro de la humanidad estará en la Tierra, y no en las estrellas, en la misma linea de la mejor respuesta que ha recibido en yahoo answer, este tema.? Yo no he podido encontrar ninguno; ni grande, ni pequeño…

    Como veis vosotros, el tema este.?

    Un saludo.

  3. David:

    Un par de entradas curiosas mas:

    http://www.batanga.com/curiosidades/4891/10-mitos-sobre-los-viajes-espaciales-segun-la-ciencia-ficcion

    http://www.ciencia-ficcion.com/opinion/op00775.htm

    Un saludo a todo@s.

  4. cosme:

    Hola Neo, me pasaron un video donde Michio hablaba sobre esta misteriosa estrella, que hay de cierto y que hay de sensacionalismo en la noticia?
    https://es.wikipedia.org/wiki/KIC_8462852

  5. Tomás:

    Solo una pequeña precisión: el 5º párrafo termina diciendo que, por causa del aumento de su estrella y por “salirse de su zona de habitabilidad” (parece como si se alejase de su estrella, aunque diría que no es eso lo que sucede), “sufrirá un efecto invernadero descontrolado”, lo que corrobora en el párrafo siguiente al referirse a la Tierra.
    No creo que a ese calentamiento global producido por una mayor recepción de energía solar deba llamársele efecto invernadero, porque el hacerlo puede provocar error en el concepto de lo que este es. El efecto invernadero no precisa una mayor energía solar; incluso podría darse con una disminución de esta. Lo importante es que la zona bio absorbe más de la que emite, por efecto de unos gases presentes en la atmósfera (descripción quizá demasiado abreviada y general) de manera que la temperatura ambiental aumenta.
    Pero eso es muy distinto al efecto producido por el incremento de la energía emitida por la estrella solamente. Si se devolviera lo mismo, la temperatura, fuese cualquiera, se mantendría y si se emitiese más de lo recibido, aunque este fuese mucho, iríamos a una glaciación.
    Saludos.

  6. Naonis:

    Por que tanto empeño en encontrar Tierra 2? Si la encontramos, sabremos que no estamos solo, aunque sea vida microbiana (que pueda dar soporte a una vida macrobiana compleja de paso), vale. Pero a continuación vamos a querer llegar hasta ese nuevo mundo, primero con curiosidad científica, a estudiarlo. Después, querremos transplantar la vida en la Tierra, tal y como la conocemos, en su superficie, como una especie de “Conquista del lejano Oeste 2″, o del Nuevo Mundo de América 2” (Una nueva Tierra Prometida, o reedición de esta). Por ultimo, podremos la vista en nuevas estrellas que escrutar, en busca de Tierra 3, un nuevo planeta habitable, en las cercanías de Tierra 2, y así, dando saltitos, como las pulgas peruanas …

  7. Tomás:

    En el primer párrafo se citan el método del tránsito, solo aplicable cuando el plano de la órbita del planeta prácticamente contiene también a la Tierra; el de la velocidad radial -medible por el movimiento que el planeta induce en la estrella que nos muestra un efecto Doppler-, aunque este método no precise tanta coincidencia, pues basta que el plano del desplazamiento no sea muy perpendicular-. Si se acerca demasiado a la perpendicularidad la detección es más difícil, pues el desplazamiento inducido en le estrella por el planeta es muy pequeño -por ejemplo la Tierra induce en el Sol menos de 10 cm/s- por lo que resulta problemático captarlo, aunque creo que con los actuales medios fotográficos de superaltísima definición para campo pequeño o puede o se está cerca de poder hacerse.
    Tengo noticias de otros métodos pero no estoy al día.
    Saludos.

  8. Tomás:

    ¡Hola “cosme”! Gracias por tu psot -no sé si empleo correctamente la palabra-. Ya Neo, si le parece oportuno, te dirá su mejor saber. Por mi parte, lo único que descarto de todas todas es la esfera Dyson.
    Cordiales saludos.

RSS feed for comments on this post.

Lo sentimos, esta noticia está ya cerrada a comentarios.