Nuevo modelo astronómico reduce la búsqueda de planetas habitables según su tamaño

¿Estamos buscando vida alienígena en los mundos equivocados? Un nuevo modelo científico promete revolucionar la astronomía al descartar de inmediato los exoplanetas que jamás podrán sostener una atmósfera propicia para la vida, ahorrando tiempo y millones de dólares en la investigación espacial.

Crédito: MysteryPlanet.com.ar.

Desde la confirmación del primer planeta fuera de nuestro sistema solar, la ciencia no ha dejado de hacerse la misma pregunta: ¿estamos solos en el universo? Con más de 6.000 exoplanetas confirmados y otros 7.000 en espera de ser validados, rastrear señales de vida se ha convertido en una tarea titánica.

Para optimizar este esfuerzo, un equipo de investigadores ha desarrollado una nueva herramienta que promete reducir drásticamente el campo de investigación, enfocándose en un factor crucial: la capacidad de un planeta para mantener una atmósfera protectora según su tamaño y su dinámica interna.

El denominado Modelo de Habitabilidad Menor que la Tierra (STEHM, por sus siglas en inglés) fue creado por Michelle Hill, investigadora postdoctoral del Grupo de Modelado Planetario de la Escuela Doerr de Sostenibilidad de Stanford. El estudio, publicado en The Planetary Science Journal, establece un límite de tamaño mínimo para los mundos que realmente vale la pena analizar con los telescopios espaciales.

El tamaño ideal para conservar una atmósfera

Una atmósfera funciona como un escudo gaseoso indispensable frente a las duras condiciones del espacio exterior. Para retenerla, el planeta necesita tener suficiente masa para generar gravedad superficial, aunque este no es el único factor en juego. La radiación estelar desgasta constantemente estos gases, mientras que la actividad volcánica interna trabaja para reponerlos.

Tras analizar diversos perfiles planetarios con superficies rígidas y sin placas tectónicas activas, el modelo STEHM reveló que los planetas que poseen al menos el 80 % del radio de la Tierra pueden mantener sus atmósferas durante 10.000 millones de años o más, siempre que se encuentren a una distancia templada de una estrella similar a nuestro Sol.

Representación artística de Plato, la misión de la Agencia Espacial Europea para descubrir planetas similares a la Tierra que orbitan estrellas similares al Sol. La investigación detallada en este artículo busca ayudar a misiones como Plato a acotar esta búsqueda. Crédito: ESA.

Por el contrario, los mundos significativamente más pequeños tienden a perder su capa gaseosa en menos de 1.000 millones de años, lo que extingue cualquier posibilidad de albergar vida tal como la conocemos.

«La única forma en que descubriremos si hay firmas de vida allá afuera es observando la atmósfera de estos planetas», afirmó Hill, destacando la importancia de este nuevo filtro de selección.

Los secretos químicos del subsuelo

El modelo demostró que la longevidad de una atmósfera depende en gran medida del contenido inicial de carbono y de la presencia de elementos radiactivos como el torio, el uranio y el potasio en el manto planetario. Estos componentes liberan calor a medida que se descomponen, extendiendo el ciclo de vulcanismo que inyecta dióxido de carbono (CO2) a la superficie para mantener el calor planetario.

Cuando estos elementos se agotan, el manto se enfría, la actividad volcánica se detiene y la atmósfera termina por disiparse de forma irreversible bajo el castigo de la radiación estelar.

«Tal vez haya vida en otros planetas bajo el suelo, pero nunca podremos verla porque no podemos enviar algo a esos exoplanetas», explicó Hill. «La mejor oportunidad que tenemos es buscar indicios de vida analizando las atmósferas desde lejos».

La prueba de fuego: Marte y Venus

Para validar la eficacia de STEHM, se introdujeron en el modelo los datos de los vecinos más cercanos de la Tierra: Venus y Marte. El sistema predijo con exactitud los escenarios reales actuales, mostrando a un Venus con una atmósfera de CO2 densa y duradera, y a un Marte con una capa gaseosa extremadamente delgada que se disipó con el tiempo.

El orbitador Mars Express de la Agencia Espacial Europea capturó esta vista global del rojizo Marte, difundida en 2023. Marte fue la inspiración original para el nuevo modelo STEHM. Crédito: ESA/DLR/FU Berlín/G. Michael.

Esta simulación matemática aporta una perspectiva realista sobre las fantasías populares de terraformar el planeta rojo. Debido a su reducido tamaño y a la ausencia de placas tectónicas, las probabilidades de conservar una atmósfera habitable siempre estuvieron en su contra, incluso bajo las condiciones iniciales más favorables.

Finalmente, la investigación plantea una interrogante que va más allá del espacio físico, adentrándose en la variable del tiempo cósmico.

«Tal vez la respuesta a por qué aún no hemos encontrado vida es que estamos muy al principio en el gran esquema de lo que se ha creado a través de las vidas y muertes de las estrellas», concluyó Hill. «Quizás somos de los primeros».

Fuente: Stanford. Edición: MP.