Planetas como la Tierra representarían solo el 1 por ciento de los mundos habitables

Los resultados indican que la proporción de tierra a mar de nuestro planeta (1:3) está finamente equilibrada y que, para la mayoría de los mundos habitables, esta proporción puede volcarse fácilmente hacia un lado o el otro.

Según un nuevo estudio, los planetas similares a la Tierra con alrededor del 30 % de su superficie cubierta por tierra continental expuesta pueden representar solo el 1 % de los mundos rocosos en las zonas habitables de las estrellas —las áreas alrededor de las estrellas donde puede existir agua líquida en la superficie de un planeta—. En cambio, aproximadamente el 80 % de los mundos potencialmente habitables están completamente dominados por tierra, y alrededor del 20 % son mundos puramente oceánicos.

Los investigadores llegaron a esta conclusión al modelar la relación entre el agua en el manto de un planeta y el reciclaje de la tierra continental de un planeta a través de la tectónica de placas.

«Nosotros, los terrícolas, disfrutamos del equilibrio entre las áreas terrestres y los océanos en nuestro planeta natal», dijo Tilman Spohn, director ejecutivo del Instituto Internacional de Ciencias Espaciales en Suiza y miembro del equipo de investigación, en un comunicado. «Es tentador suponer que una segunda Tierra sería como la nuestra, pero los resultados de nuestro modelo sugieren que no es probable que sea así».

Los resultados indican que la proporción de tierra a mar de la Tierra (1:3) está finamente equilibrada y que para la mayoría de los planetas, esta proporción puede volcarse fácilmente hacia tierra o mar en su mayoría.

Spohn y su colaborador, Dennis Höning, investigador postdoctoral en el Instituto Potsdam para la Investigación del Impacto Climático en Alemania, concluyeron que el momento más probable para que ocurra este punto de inflexión es cuando el interior de un planeta se haya enfriado cerca de la temperatura del manto de la Tierra, que es de 2570 grados Fahrenheit (1410 grados Celsius) cerca de la corteza y tan caliente como 6700 F (3700 C) a mayores profundidades. Qué tan bien las zonas de subducción en los límites entre las placas tectónicas pueden circular el agua sobre la tierra a esta temperatura del manto dicta si un planeta estará dominado por la tierra o el océano.

La Tierra alcanzó estas condiciones hace unos 2.500 millones de años, al final del Arcaico, encontrando el delicado equilibrio en el que vivimos hoy.

«No obstante, durante miles de millones de años, incluso el delicado equilibrio de la Tierra es inestable, aunque no lo notamos porque las tasas de cambio son pequeñas», dijo Spohn. «Otros planetas podrían haber alcanzado este punto de inflexión mucho antes».

«En el motor de la tectónica de placas de la Tierra, el calor interno impulsa la actividad geológica, como terremotos, volcanes y formación de montañas, y da como resultado el crecimiento de los continentes», explicó. «Por otro lado, la erosión de la tierra es parte de una serie de ciclos que intercambian agua entre la atmósfera y el interior. Nuestros modelos numéricos de cómo interactúan estos ciclos muestran que la Tierra actual puede ser un planeta excepcional».

Spohn y Höning también consideraron otros factores, como la forma en que la liberación de dióxido de carbono (un gas de efecto invernadero) contribuye al ciclo del silicato de carbono que actúa como el termostato a largo plazo de un planeta que controla el clima durante millones de años. Descubrieron que, si bien los planetas dominados por la tierra y los océanos aún podrían ser habitables, con temperaturas similares si todo fuera igual, sus formas de vida y climas podrían ser muy diferentes a los de la Tierra.

«Su fauna y flora pueden ser bastante diferentes», dijo Spohn.

Punto amarillo pálido

Los modelos indicaron que los planetas dominados por océanos con menos del 10 % de tierra probablemente serían cálidos, con atmósferas húmedas y climas tropicales, mientras que los mundos dominados por tierra con menos del 30 % de su superficie cubierta por océanos serían más fríos, secos y duros que sus contrapartes dominadas por el océano. En estos planetas dominados por tierra, los desiertos fríos se extenderían a lo largo de las masas de tierra, y serían comunes los vastos glaciares y las capas de hielo.

Sin embargo, los resultados de Spohn y Höning difieren ligeramente de los de otros equipos de investigación. Por ejemplo, un estudio realizado por Evelyn MacDonald de la Universidad de Toronto encontró que para los mundos bloqueados por mareas, cuanto más tierra hay, mayores son las temperaturas promedio de la superficie en general.

Imagen que muestra la Tierra desde una distancia de 6 mil millones de kilómetros, tomada por la nave espacial Voyager 1 de la NASA en 1990. Se ha vuelto icónica como el «punto azul pálido». La imagen fue procesada recientemente y publicada por la NASA en 2020.

Otro estudio de planetas terrestres dirigido por Yutaka Abe de la Universidad de Tokio en 2011, descubrió que los planetas terrestres pueden permanecer habitables a distancias mucho más amplias de su estrella que los mundos acuáticos y que no se congelan tan rápido porque hay menos agua para el hielo y la nieve.

Aún así, el estudio de Abe, junto con otros, está de acuerdo con la conclusión de Spohn y Höning de que los planetas dominados por tierra serían mucho más comunes que los planetas similares a la Tierra o ricos en agua.

En consecuencia, en lugar de buscar el «punto azul pálido» por excelencia de Carl Sagan, los astrónomos deberían buscar «puntos amarillos pálidos» en las zonas habitables.

Los resultados se presentaron en el Congreso Científico Europeo, que tuvo lugar en Granada, España, del 18 al 23 de septiembre, y los hallazgos se describen en el resumen de la conferencia del equipo.

Fuente: Space.com. Edición: MP.