Nuevas ideas sobre lo que hace que un planeta sea habitable podrían remodelar la búsqueda de vida

Al considerar dónde buscar vida extraterrestre, la mayoría de los astrónomos se han quedado con lo que les resulta familiar. Los mejores candidatos para planetas habitables son considerados los que más se parecen a la Tierra: pequeños, rocosos, con atmósferas respirables y una buena cantidad de calor de sus estrellas.

Pero a medida que se han descubierto más planetas fuera del sistema solar, los astrónomos han debatido la utilidad de esta definición (SN: 4/10/19). Algunos planetas en la llamada zona habitable, donde las temperaturas son adecuadas para el agua líquida, probablemente no sean buenos para la vida. Otros fuera del área designada podrían sentirse perfectamente cómodos.

Ahora, dos estudios proponen revisar el concepto de «zona habitable» para dar cuenta de más planetas que los astrónomos pueden encontrar en el cosmos. Una nueva definición trae más planetas al redil habitable; el otro empuja a algunos hacia fuera.

«Ambos artículos se centran en cuestionar la idea clásica de la zona habitable», dice el astrónomo Noah Tuchow de la Universidad Penn State. «Deberíamos ampliar la gama de lugares que miramos, para no perdernos de los planetas habitables».

Algunos planetas pasados ​​por alto podrían ser mucho más grandes que la Tierra y, potencialmente, no recibir ninguna luz estelar. El astrofísico Nikku Madhusudhan de la Universidad de Cambridge y sus colegas proponen una nueva categoría de planeta posiblemente habitable que se puede encontrar a casi cualquier distancia de cualquier tipo de estrella.

Estos planetas hipotéticos tienen un océano global de agua líquida ubicado bajo una atmósfera espesa rica en hidrógeno (SN: 4/5/20). Madhusudhan los llama planetas «Hycean», por «hidrógeno» y «océano». Podrían ser hasta 2,6 veces el tamaño de la Tierra y hasta 10 veces más masivos, informan Madhusudhan y sus colegas el 25 de agosto en el Revista astrofísica. Esa atmósfera espesa podría mantener las temperaturas adecuadas para el agua líquida incluso con una entrada mínima de una estrella, mientras que el océano podría proteger a cualquier ser vivo de la presión atmosférica aplastante.

«Queremos expandirnos más allá de nuestro paradigma fijado hasta ahora en planetas similares a la Tierra», dice Madhusudhan. “Todo lo que hemos aprendido sobre exoplanetas hasta ahora es extremadamente diverso. ¿Por qué restringirnos cuando se trata de la vida? «

En la búsqueda de vida extraterrestre, los planetas Hycean tendrían varias ventajas sobre los planetas rocosos en la zona habitable, dice el equipo. Aunque es difícil saber qué mundos definitivamente tienen océanos y atmósferas de hidrógeno, hay muchos más exoplanetas conocidos en los rangos de masa y temperatura de los planetas Hycean que planetas similares a la Tierra. Así que las probabilidades son buenas, dice Madhusudhan.

Y debido a que generalmente son más grandes y tienen atmósferas más extendidas que los planetas rocosos, los planetas Hycean son más fáciles de sondear en busca de biofirmas, signos moleculares de vida. Las biofirmas detectables en los planetas Hycean podrían incluir moléculas raras asociadas con la vida en la Tierra, como sulfuro de dimetilo y sulfuro de carbonilo. Estos tienden a tener una concentración demasiado baja para detectarlos en atmósferas delgadas similares a la Tierra, pero las atmósferas Hycean más gruesas los mostrarían más fácilmente.

Lo mejor de todo es que los telescopios existentes o planificados podrían detectar esas moléculas en unos pocos años, si están allí. Madhusudhan ya tiene planes de utilizar el telescopio espacial James Webb de la NASA, que se lanzará a finales de este año, para observar el planeta rico en agua K2 18b (SN: 11/9/19).

La habitabilidad de ese planeta se debatió cuando se informó en 2019. Madhusudhan dice que 20 horas de observaciones con JWST deberían resolver el debate.

«En el mejor de los casos, detectaremos vida en K2 18b», dice, aunque «no voy a contener la respiración».

La astrónoma Laura Kreidberg del Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg, Alemania, cree que probablemente no será tan fácil. Los planetas en el rango de tamaño de Hycean tienden a tener atmósferas nubladas o brumosas, lo que hace que las firmas biológicas sean más difíciles de captar.

Tampoco está claro si los planetas Hycean realmente existen en la naturaleza. “Es una idea realmente divertida”, dice ella. “¿Pero es solo una idea divertida o coincide con la realidad? Creo que todavía no lo sabemos en absoluto «.

En lugar de inventar una nueva forma de incorporar exoplanetas a la familia habitable, Tuchow y su compañero astrónomo de Penn State Jason Wright están expulsando algunos planetas aparentemente habitables. La pareja se dio cuenta de que la región de temperaturas clementes alrededor de una estrella cambia a medida que la estrella evoluciona y cambia de brillo.

Algunos planetas nacen en la zona habitable y permanecen allí toda su vida. Pero algunos, posiblemente la mayoría, nacen fuera de la zona habitable de su estrella y entran en ella más tarde, cuando la estrella envejece. En el agosto Notas de investigación de la Sociedad Astronómica Estadounidense, Tuchow y Wright sugieren llamar a esos mundos «planetas tardíamente habitables. «

Cuando los astrónomos apuntan con sus telescopios a una estrella determinada, los científicos solo ven una instantánea de la zona habitable de la estrella, dicen los dos. «Si miras un planeta en la zona habitable en la actualidad, no tienes idea de cuánto tiempo ha estado allí», dice Tuchow. Es una pregunta abierta si los planetas que ingresan a la zona habitable más adelante en la vida pueden volverse habitables, explica. Si el planeta comenzó demasiado cerca de la estrella, podría haber perdido toda su agua por efecto invernadero, como lo hizo Venus. Mover a Venus a la posición de la Tierra no le devolverá el agua.

En el otro extremo, un planeta que nació más lejos de su estrella podría estar completamente cubierto de glaciares, que reflejan la luz solar. Es posible que nunca se derritan, incluso cuando sus estrellas brillan. Peor aún, su agua podría pasar directamente de congelada a evaporada, un proceso conocido como sublimación. Ese escenario dejaría al planeta sin tiempo ni siquiera con un acogedor charco húmedo para que la vida comience.

Estos planetas están «todavía en la zona habitable», dice Tuchow. «Pero agrega preguntas sobre si estar o no en la zona habitable en realidad significa habitable».

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