Una simulación de la Tierra para buscar vida en otros lugares

Un grupo de investigadores ha creado una simulación de la Tierra con el objetivo de aprender a buscar vida en las atmósferas de planetas de otros lugares de la Vía Láctea. Algo que puede resultar muy interesante no solo por la búsqueda de vida extraterrestre en sí, también por la oportunidad que supone a la hora de entender mejor nuestro propio planeta y sus procesos.

Una simulación de la Tierra sin vida… para saber qué buscar lejos de aquí

Estamos en una época muy interesante para la astronomía. Ya conocemos más de 6000 exoplanetas lejos del Sistema Solar y hemos entrado en la fase de búsqueda de atmósferas en los mundos más atractivos. La intención es conseguir detectar los compuestos que podrían producirse por la actividad de la vida. Las atmósferas más interesantes, por supuesto, son aquellas que se parecen a las de la Tierra. Son las que pueden atrapar suficiente calor para permitir que haya agua en estado líquido en la superficie. Un factor clave para determinar si un planeta puede albergar vida tal y como la conocemos.

Sin embargo, una cosa es determinar que un planeta es habitable y otra es que esté habitado. Para conseguir lo último, es necesario saber qué condiciones atmosféricas, en un planeta, pueden explicarse sin la participación de la vida. De esa manera, se pueden identificar planetas con atmósferas cuyas características solo se puedan explicar por la influencia de la vida. El primer paso para poder llevar a cabo este trabajo es conseguir una base con la que trabajar. Así que un grupo de investigadores creó una simulación compleja de una Tierra virtual… sin vida.

En su estudio, explican que simularon los sistemas geoquímicos de la Tierra durante 5000 millones de años. Es decir, desde su formación, hace 4500 millones de años, hasta unos 500 millones de años en el futuro. La simulación modeló el intercambio de elementos químicos entre el núcleo, el manto, la corteza, la superficie y la atmósfera a lo largo del tiempo. Así, logró predecir con precisión 19 propiedades planetarias, como el flujo de calor a través del manto, pero no integró la influencia de la vida en esos sistemas.

¿Qué sucede cuando la vida afecta a un planeta?

La simulación, por tanto, se puede generalizar para predecir de qué manera podría evolucionar una atmósfera en cualquier planeta rocoso. Esto puede ayudar a determinar las evidencias de vida en atmósferas que no encajen con este modelo. Como explican los propios autores, el modelo puede ayudar a entender de qué maneras un planeta inhabitado puede imitar a uno que sí lo está. Al interpretar las observaciones de la atmósfera de un exoplaneta, la herramienta permitirá determinar la probabilidad de que lo que se está observando indique la presencia de vida en su superficie.

Este modelo es, en realidad, una versión nueva de una simulación existente de la Tierra. En las anteriores se simulaba el núcleo, el manto, la corteza y la radiación estelar, pero no incluía la superficie o la atmósfera. La atmósfera de un planeta está moldeada por muchos factores no biológicos, como el calor o los gases que proceden del interior del planeta, así como la propia actividad de la estrella. La atmósfera de un planeta lejano es, además, donde se esperaría encontrar evidencias explícitas de vida.

Hay muchas formas de que la vida cambie una atmósfera. En la Tierra, las plantas y los animales emiten flujos estables de oxígeno y metano al cielo. Esos gases se destruyen mutuamente al mezclarse. Por lo que un astrónomo extraterrestre, que estudie nuestro planeta, podría sospechar que algo vivo está reponiendo ambos gases. Esa lógica es la que llevó a los investigadores a añadir el modelado de la superficie y la atmósfera a la simulación ya existente de la Tierra. Esto permite tener una imagen completa de cómo se mueven los compuestos por todos los sistemas del planeta.

Una simulación de la Tierra que también permitirá buscar vida con nuevas herramientas

El resultado de todo esto es un modelo que puede ajustarse para estudiar cualquier exoplaneta rocoso que los astrobiólogos consideren interesante. Los investigadores pueden introducir los detalles básicos y llevar a cabo la simulación para ver si el modelo es capaz de reproducir la atmósfera observada sin la influencia de la vida. Si no son capaces de conseguir algo que encaje, el planeta en cuestión se vuelve todavía más interesante. Es un paso para entender dónde podría haber vida en otros lugares del universo.

Este modelo es, según explican, tan completo que es capaz de reproducir simultáneamente las propiedades del núcleo, manto, superficie y atmósfera de la Tierra. Esa calibración da la confianza de que las simulaciones que se realicen en el futuro, de los exoplanetas que se descubren, serán precisas. Este modelo, explican, también podría ayudar en la toma de decisiones sobre el diseño de futuros telescopios que se construyan con la intención de estudiar planetas lejanos. Como, por ejemplo, el Telescopio de mundos habitables (HWO, por sus siglas en inglés).

Este interesante observatorio espacial está previsto que se lance en algún momento de la década de 2040. De hecho, todavía está en una etapa muy temprana de su desarrollo, pero el trabajo para darle forma y convertirlo en realidad está comenzando ahora. Por eso, este tipo de modelos y trabajos resulta extremadamente interesante. No solo servirá para entender mejor qué planetas pudieran tener vida, también para que nuestra tecnología, en los próximos años, nos permita acercarnos a dar respuesta a una de las grandes preguntas de la ciencia moderna.

Estudio

El estudio es S. Gilbert-Janizek, R. Barnes, P. Driscoll et al.; «A Whole-planet Model of the Earth without Life for Terrestrial Exoplanet Studies». Publicado en la revista The Planetary Science Journal el 18 de septiembre de 2026. Puede consultarse en este enlace.

Referencias: Phys