Poco a poco, la búsqueda de vida lejos de la Tierra va avanzando. Pero, ¿cuál es la mejor zona habitable para encontrar mundos que puedan tener algún tipo de forma de vida? La definición que se usa en la actualidad no deja de ser bastante ambigua…

Una definición para la mejor zona habitable

El futuro de la búsqueda de vida extraterrestre está cambiando como cabría esperar. En las últimas décadas, se ha descubierto multitud de exoplanetas, rondando ya los 4 000 descubrimientos. Se espera que esa cifra siga creciendo en los próximos años. Ahora, la intención es dejar de centrarse en el proceso de descubrimiento para pasar a la siguiente fase. Comprender cómo son los mundos que estamos observando. Aquí es donde entra en juego el concepto de zona habitable. Por desgracia, la definición es bastante ambigua.

¿Cuál es la mejor zona habitable para buscar vida?
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Concepto artístico de la zona habitable alrededor de estrellas de diferentes características. Crédito: NASA/Kepler Mission/Dana Berry

Está sujeta a muchas suposiciones. Algo que un grupo de investigadores busca cambiar con un estudio que han publicado recientemente. En él, intentan explicar cómo se podría buscar un mejor enfoque que no pase por determinar la habitabilidad de otros mundos. A fin de cuentas, es uno de los grandes objetivos. Intentar determinar si podría haber vida en otros lugares de la Vía Láctea. Para ello, los astrónomos intentan determinar si un planeta podría ser potencialmente habitable. Lo hacen basándose en si orbitan dentro de la zona habitable de su astro.

Por eso, es importante tener claro qué define una zona habitable. Porque, como indican los investigadores en su estudio, uno de los grandes problemas de la habitabilidad de exoplanetas es que hay demasiadas suposiciones. En la mayor parte de definiciones, se asume la presencia de agua en la superficie. Es lógico, porque es el único elemento que sabemos que permite la aparición de la vida. Esa misma definición también asume un planeta rocoso, con actividad tectónica, y en la órbita de una estrella que sea brillante y cálida.

Los factores a tener en cuenta

Las últimas investigaciones han puesto en duda muchas de estas suposiciones. Por ejemplo, la presencia de oxígeno en la atmósfera no implica, necesariamente, la presencia de vida. Porque su presencia puede deberse a un proceso químico y no solo a la fotosíntesis. Del mismo modo, la aparición de ese oxígeno demasiado pronto, en la historia de la evolución de un planeta, podría ser contraproducente. Literalmente, podría ser un muro para que la vida pueda desarrollarse. Así que no es solo cuestión de encontrarlo en algún lugar.

Una mejor zona habitable nos permitirá entender qué podemos esperar encontrar en torno a otras estrellas.
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Representación artística de Kepler-10c, una megatierra. Crédito: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics/David Aguilar

Siguiendo con este análisis, las placas tectónicas puede que no sean necesarias para que la vida aparezca. Los mundos oceánicos, sin embargo, puede que no sean capaces de albergar vida. Por si esto no fuera suficiente, también hay que tener en cuenta estudios que indican que la vida podría evolucionar en mares de metano o amoniaco. Hay muchas posibilidades, muy diferentes a lo que conocemos en la Tierra. Por lo que, para definir una mejor zona habitable, parece que hace falta tener en cuenta todos esos factores.

El mejor ejemplo de esas posibilidades es, sin duda alguna, Titán. El satélite de Saturno tiene un entorno rico en condiciones, y componentes, para poder albergar formas de vida exóticas. A fin de cuentas, los científicos se están fijando en marcadores como el agua y el dióxido de carbono porque están asociados con la Tierra. No hay que olvidar que es el único planeta, a día de hoy, en el que sabemos de la existencia de vida. Todo lo demás son suposiciones. Es un argumento muy fuerte, porque sabemos que funciona. Pero también un argumento muy débil…

La mejor zona habitable sin pensar en la Tierra

Porque, como explican los investigadores, los mundos similares a la Tierra no son, necesariamente, los únicos que debemos considerar. La definición clásica de zona habitable parte de todo lo relacionado con nuestro mundo. Cosas que, quizá, no sean aplicables a otros planetas potencialmente habitables. Por ejemplo, se supone que las atmósferas de dióxido de carbono, con una presión similar a la de la nuestra, pueden sobrevivir en planetas potencialmente habitables en el borde más exterior de la zona habitable.

En busca de una mejor zona habitable que no dependa solo de características como las de la Tierra.
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Este concepto artístico muestra uno de los posibles aspectos del planeta Kepler-452b. Crédito: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle

Sin embargo, una cantidad de dióxido de carbono tan alta sería tóxica para las plantas y animales de la Tierra. Sin saber cuál es el límite para la aparición de la vida, puede que no sea una suposición razonable. En otro estudio, los investigadores ya demostraban que incluso la presencia de metano e hidrógeno, en una atmósfera, podría provocar un calentamiento global. Algo que, a su vez, permitiría extender la definición clásica de la zona habitable. Lo mismo sucede con la actividad volcánica, de lo que hablé aquí en su momento.

En los próximos años, con un poco de suerte, será posible comprobar si estas definiciones tienen sentido. Será posible gracias a la llegada de telescopios de nueva generación. Permitirán poner a prueba muchas de las suposiciones de la zona habitable clásica. Algo esencial para crear una definición mejor de zona habitable. Por ejemplo, se podrá centrar en la búsqueda de dióxido de carbono (y su abundancia) en una atmósfera de un exoplaneta. Si la definición es correcta, se podría buscar un aumento de dióxido de carbono a mayor distancia de la estrella.

Verificando los procesos de la zona habitable

Los telescopios de próxima generación permitirán poner a prueba muchas cosas. por ejemplo se podrá comprobar si el ciclo de carbonato y silicato, que se cree que es el responsable de que la Tierra sea habitable desde hace mucho tiempo, es un proceso universal o, por el contrario, se trata de un fenómeno aislado. En este proceso, las rocas de silicato se convierten en carbono a través de la erosión y la exposición a los elementos. Las de carbono se convierten en silicatos a través de la actividad volcánica y geológica.

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Esta imagen muestra una comparación entre la zona habitable del sistema Kepler-22 y el Sistema Solar. Crédito: NASA/Ames/JPL-Caltech

Es un ciclo muy estable a gran escala. Asegurando la estabilidad de la atmósfera de la Tierra porque mantiene estable el nivel de dióxido de carbono a lo largo del tiempo. También muestra la importancia de las placas tectónicas para que haya vida tal y como la conocemos. Pero este ciclo solo puede existir en planetas rocosos como el nuestro. Es decir, nos obliga a descartar los planetas oceánicos. Estos mundos podrían estar compuestos por agua hasta en un 50% de su masa. Podrían ser muy comunes en torno a enanas rojas.

Con una cantidad tan grande de agua, probablemente tengan capas de hielo, muy densas, cerca del límite entre manto y núcleo. Su presencia impediría que se den los procesos hidrotermales. Sin embargo, algunos estudios indican que, incluso si todo esto fuese correcto, los planetas podrían seguir siendo hospitalarios. No habría absorción de dióxido de carbono. Tampoco actividad volcánica. Pero podrían renovar ese carbono entre la atmósfera y el océano. De tal manera que, también, serían capaces de tener un clima estable.

Una mejor zona habitable para planetas muy diferentes

¿Cómo se puede detectar este tipo de planetas oceánicos? Sería posible gracias a su densidad, más baja, y su atmósfera a alta presión. Así como por la presencia de diferentes gases de efecto invernadero. Aunque no siempre indican que sus atmósferas sean más templadas. Basta observar el ejemplo del metano. En el caso de la Tierra, es un factor para aumentar su temperatura. Pero en otros lugares, en la zona habitable de enanas rojas, por ejemplo, su efecto es el opuesto. Su presencia contribuye a enfriar la temperatura del planeta.

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Concepto artístico de Gliese 1132b alrededor de su estrella. Crédito: Dana Berry

En cuyo caso, el metano atmosférico, en estos planetas, podría indicar que las condiciones en superficie son muy frías. Quizá incompatibles con la vida. Las enanas rojas, y sus sistemas, son una fuente de intriga casi inagotable. No está completamente claro, por poner un ejemplo, que sus planetas sean capaces de mantener una atmósfera. En los últimos años, se han realizado múltiples descubrimientos que sugieren que los planetas rocosos, en la zona habitable de estas estrellas, son bastante comunes. Eso sí, con un matiz importante.

Porque estos planetas están tan cerca de su estrella que experimentan rotación síncrona. Es decir, siempre muestran su misma cara a la estrella. Igual que la Luna con la Tierra. Algo que podría provocar que su clima sea extremo en ambos hemisferios. A esto hay que sumarle las potentes llamaradas de estas estrellas, que tienen la capacidad de arrancar las atmósferas de sus planetas. Quizá, según los investigadores, haya que centrar la atención en la dirección opuesta. Hacia estrellas más masivas que el Sol…

Las grandes estrellas y sus regiones habitables

En concreto, hablamos de las estrellas de tipo A, como Altair, Vega o Sirio A. Son más pequeñas que las de tipo O o B, pero mucho más masivas que nuestro Sol. Durante mucho tiempo, se ha pensado que estas estrellas serían demasiado brillantes y cálidas como para poder ofrecer un entorno habitable. Pero quizá no sea cierto. Según los investigadores, es posible que con los telescopios de próxima generación se pueda entender mejor cómo es su entorno. Puede que en los próximos años, por tanto, tengamos que considerarlas como otro objetivo.

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Concepto artístico de los cuatro planetas interiores de Gliese 581. Crédito: Lynette Cook

Por eso es tan importante tener una mejor zona habitable. Una definición que sea mucho más versátil. Será muy útil para los próximos años. Los nuevos telescopios, con una capacidad de resolución mayor e instrumentos más sensibles, podrán observar los sistemas planetarios con mucha más precisión. Esas observaciones permitirán entender si la vida podría existir solo como la conocemos en la Tierra. O si, por el contrario, podemos esperar encontrarla en planetas que tengan muy poco parecido con el nuestro. No es una cuestión menor.

Los investigadores también recalcan la importancia de que la tecnología de los telescopios siga avanzando. Con mejores herramientas, en el futuro, se podrá entender mucho mejor cómo es la zona habitable de estrellas muy diferentes a la nuestra. Cuanta más información tengamos, más fácil será que podamos encontrar vida en algún lugar. Eso, claro está, suponiendo que realmente exista más allá de la Tierra. Algo que parece inevitable, pero que todavía no hemos podido confirmar. Solo lo lograremos analizando exoplanetas…

La abundancia de la vida

En última instancia, todo esto nos lleva a un camino que ya estamos recorriendo. Queremos entender si somos únicos en el universo o, por el contrario, la vida podría ser abundante. Todo nos hace pensar que debería ser relativamente frecuente. Estamos formados por los elementos más comunes del universo (hidrógeno, oxígeno, carbono, nitrógeno y un largo etcétera). Elementos que están disponibles en todas partes del cosmos. No hay nada, en principio, que haga pensar que la vida debería ser exclusiva de la Tierra.

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Recreación artística de Kepler-22b. Crédito: NASA/Ames/JPL-Caltech

Por otro lado, sin embargo, no está completamente claro cómo surgió la vida en nuestro planeta. ¿Cuál fue el proceso que provocó que pasásemos de tener materia orgánica a seres vivos? Puede que ese proceso sí sea extremadamente complicado. Tanto como para que la vida pueda ser algo muy raro. ¿Tanto como para ser el único planeta habitado en todo el universo observable? Aunque la posibilidad es irrisoriamente pequeña, lo cierto es que no se puede descartar. No se podrá hasta que logremos encontrar vida en otros lugares.

Esos lugares quizá estén en el Sistema Solar. Quizá sea en Europa, o Encélado. Puede que incluso Titán. Pero cabe suponer, por una simple cuestión de números, que probablemente la encontremos más allá de nuestro hogar. Estudios como estos nos ayudan a pensar en que puede que, además, ni siquiera sea exactamente como la vida que conocemos en la Tierra. Poco a poco nos acercamos a comprender cuál es nuestro lugar en el universo. Aunque todavía queda mucho camino por recorrer y muchos descubrimientos por hacer…

Estudio

El estudio es R. Ramirez, D. Abott, Y. Fujii et al; «Habitable Zone Predictions And How To Test Them». Está disponible para su consultar en la plataforma arXiv, en este enlace.

Referencias: Universe Today