Cuando en 1995 los astrónomos Michel Mayor y Didier Queloz describieron 51 Pegasi b, el primer exoplaneta en una estrella similar al Sol, los mundos extrasolares aún eran una gran incógnita. Desde aquel descubrimiento pionero —que les ha valido a ambos el Premio Nobel de Física en 2019—, los nuevos exoplanetas comenzaron a multiplicarse, hasta alcanzar la asombrosa cifra actual de más de 4.000 confirmados. Y sin embargo, las expectativas iniciales de encontrar pronto una o varias pseudotierras aún no se han cumplido. ¿Son raros los planetas como la Tierra? ¿Vivimos en un lugar más especial de lo que creíamos?
El interés de encontrar planetas similares a la Tierra es obvio: el nuestro es el único mundo habitado que conocemos, por lo que una Tierra 2.0 sería un candidato inmejorable para encontrar el primer ejemplo de vida alienígena, tal vez incluso inteligente. Así, la búsqueda de nuestro planeta gemelo es la búsqueda de otro lugar habitable en el universo; y quizá habitado.
Tradicionalmente, los investigadores han definido los planetas habitables en función de la distancia a su estrella. Dependiendo del tipo de estrella, existe una franja orbital en la cual teóricamente las temperaturas permiten la existencia de agua líquida. Esta región ni demasiado caliente, ni excesivamente fría, es lo que se conoce informalmente como la zona “Ricitos de Oro”, en alusión a la niña del cuento.
Pero naturalmente, además del agua existen otros muchos parámetros que hacen de nuestro planeta un lugar apto para la vida. Son evidentes la necesidad de un sustrato rocoso, una atmósfera y un tamaño adecuado. Respecto a esto último, un estudio reciente sugiere que planetas tan pequeños como un 2,7% de la masa terrestre podrían retener una atmósfera (la Luna tiene un 1,2% de la masa terrestre).
Criterios de habitabilidad
El tamaño es precisamente una dificultad a la hora de localizar estos planetas. Los primeros exoplanetas detectados fueron gigantes gaseosos; el hallado por Mayor y Queloz, hoy llamado Dimidio, tiene 150 veces la masa terrestre. Estos colosos son más fáciles de encontrar con la tecnología actual que los pequeños planetas rocosos. “Por supuesto, hay un sesgo en los métodos de detección de exoplanetas”, dice a OpenMind la científica planetaria Anat Shahar, de la Carnegie Institution for Science. “Cuanto más pequeño es un planeta, más difícil es encontrarlo”. Pese a ello, el refinamiento de las técnicas ha permitido la detección de exoplanetas muy pequeños, incluso del tamaño de nuestra Luna.
Atendiendo a estos criterios, periódicamente salta a los medios el descubrimiento de nuevos mundos “habitables”. Y sin embargo, ¿realmente lo son? Cuando el pasado septiembre se publicó el hallazgo de la firma espectroscópica del agua en el planeta K2-18b, se anunció que era el primer caso de agua confirmada en un planeta habitable. Pero según hizo notar la investigadora de exoplanetas Laura Kreidberg, del Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian, los datos sobre K2-18b sugieren que su temperatura y presión atmosférica son incompatibles con la vida.
Lo cierto es que numerosos expertos vienen advirtiendo que los criterios clásicos de habitabilidad no bastan: “Definiendo la zona Ricitos de Oro solo por tipo de estrella y distancia, tenemos un buen punto de partida para buscar un planeta habitable, pero probablemente no es suficiente”, apunta Shahar. “Aún no hay suficiente investigación para entender qué requiere un planeta habitable, y por tanto dónde buscarlos”. En el caso de la búsqueda de gemelos terrestres, el científico planetario Edward Schwieterman, de la Universidad de California en Riverside y el Instituto de Astrobiología de la NASA, señala a OpenMind que no basta con encontrar planetas en zona habitable similares en tamaño y masa, sino que además deben parecerse en su composición atmosférica y temperatura.
Los científicos afirman que otros aspectos adicionales pueden ser relevantes en la habitabilidad de un planeta; por ejemplo, un campo magnético potente. Un estudio reciente sugiere que solo uno de los exoplanetas rocosos analizados, Kepler-186f, podría tener un magnetismo similar al terrestre, que en el caso de nuestro planeta ha evitado la pérdida del agua y la atmósfera. Sin embargo, un reciente análisis de Schwieterman y sus colaboradores indica que Kepler-186f puede tener niveles de CO2 tóxicos para la vida compleja tal como la conocemos. De hecho y según este trabajo, muchos de los planetas considerados en zona habitable probablemente tengan concentraciones de CO o CO2 demasiado elevadas.
Los requisitos de habitabilidad no acaban aquí. En un reciente artículo en la revista Science, Shahar y sus colaboradores destacaban la importancia no solo de la superficie de un planeta, sino de todo él en su conjunto y a lo largo de su historia: su composición química, su evolución y los procesos geológicos esenciales. “Nuestro argumento es que la habitabilidad de un planeta está en función de su historia de miles de millones de años”, explica la científica. “Para un planeta es importante haber recibido todos los ingredientes necesarios para la vida, tener un campo magnético y una manera de reciclar nutrientes (como la tectónica de placas), además por supuesto del agua líquida”.
Pero puede que todo esto tampoco baste para hacer a un planeta habitable. Según cuenta a OpenMind el astrónomo planetario Franck Marchis, del Instituto SETI, incluso la configuración completa de un sistema estelar influye en la posibilidad de que albergue vida. “El estudio de nuestro propio Sistema Solar muestra que la existencia de dos planetas gigantes ha sido clave para llevar el agua a la zona interior”, señala Marchis. “De hecho, sospechamos que el agua de los océanos terrestres procede de asteroides que se desplazaron a causa de la interacción gravitatoria entre esos planetas gigantes”. Y según un reciente estudio del que Marchis es coautor, que ha analizado 300 observaciones de estrellas cercanas del Gemini Planet Imager Exoplanet Survey, “puede que los planetas de masa como la de Júpiter sean raros”, dice.
Una baza para el optimismo
En resumen, aún no hay una respuesta clara a la pregunta de si las pseudotierras o los planetas realmente habitables en general, o capaces de albergar vida compleja, son abundantes o no. “En este momento yo diría que no tenemos ni idea”, concluye Shahar. “Necesitamos observar más cuidadosamente y de forma más completa con telescopios mejores y más capaces”, añade Schwieterman. “Sin embargo, no debería sorprendernos si las condiciones exactas que encontramos hoy en la Tierra resultan ser raras”.
Pero hay una baza para el optimismo, y es que el número de exoplanetas parece ingente. Según Schwieterman, “si partimos de una expectativa original de, digamos, diez mil millones de posibles Tierras en nuestra galaxia, pero resulta que las verdaderas Tierras en términos de tamaño, masa y composición atmosférica son mil veces más raras, aún habría diez millones de Tierras en la galaxia. Por supuesto, el número real podría ser sustancialmente mayor o menor, ¡aún no lo sabemos!”.
Por su parte, Marchis acaba de presentar un estudio sobre la posibilidad de utilizar telescopios de próxima generación para tomar imágenes directas de una posible Tierra 2.0 en Alpha Centauri, el sistema estelar más próximo. Una fotografía que, si se obtuviera, sería equiparable a la famosa imagen de la Tierra tomada en 1990 por la sonda Voyager 1 desde 6.000 millones de kilómetros de distancia, y que fue bautizada por el astrónomo Carl Sagan como “el pálido punto azul”. Según escribe Marchis, “la primera imagen de otro pálido punto azul ensanchará el horizonte de la humanidad, lanzará nuevos estudios científicos y motivará a la humanidad para desarrollar más misiones destinadas a explorar y caracterizar esos mundos. A cambio, una de estas misiones podría responder a una pregunta clave que la humanidad se ha hecho durante siglos: ¿estamos solos?”.
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