Los planetas habitables pueden mantener sus condiciones hospitalarias para la vida durante mucho tiempo, pero con una fragilidad destacable. No es especialmente difícil pasar de un mundo idílico a uno infernal, que sea completamente incompatible con la vida, según muestra un nuevo estudio…
La fragilidad de los planetas habitables depende de varias condiciones
La Tierra es un maravilloso punto azul pálido. Nuestro planeta está cubierto de océanos y rebosa vida. Venus, sin embargo, es un mundo amarillento que es inhóspito y completamente estéril para la vida. Sin embargo, la diferencia entre ambos está en solo unos grados de temperatura. Un equipo de investigadores de la Universidad de Génova ha logrado simular, por primera vez, el proceso completo de efecto invernadero desbocado. Es capaz de transformar el clima de un planeta, pasando de idílico, y perfecto para la vida, a un lugar mucho más severo y hostil.
Los científicos también han demostrado que, desde las fases iniciales del proceso, la estructura atmosférica y la cobertura de nubes sufren cambios muy importantes. Esto lleva a un efecto invernadero desbocado muy difícil de revertir y casi imparable. En la Tierra, un aumento de solo unas decenas de grados, precedida de un ligero aumento en la luminosidad del Sol, sería suficiente para iniciar este fenómeno y hacer que nuestro planeta sea inhabitable. El efecto invernadero desbocado no es, ni mucho menos, algo nuevo.
En este escenario, un planeta puede pasar de un estado de temperatura como el de la Tierra a un auténtico infierno, con una temperatura en superficie de más de 1000ºC. ¿Cuál es el motivo? El vapor de agua, que es un gas de efecto invernadero natural. El vapor de agua evita que la irradiación solar, absorbida por la Tierra, sea reemitida hacia el espacio en forma de radiación térmica. Es decir, atrapa el calor, como sucede con una manta de emergencia. Una cierta cantidad de efecto invernadero, sin embargo, sí que es algo muy útil.
La importancia del efecto invernadero
Sin el efecto invernadero, la Tierra tendría una temperatura media que estaría por debajo del punto de congelación del agua. Sería un mundo cubierto de hielo, completamente hostil para la vida. En el extremo opuesto, un efecto invernadero demasiado intenso aumenta la evaporación de los océanos y, por tanto, el vapor de agua presente en la atmósfera. Por ello, los investigadores explican que hay un límite crítico para ese vapor de agua. A partir de cierta cantidad, el planeta deja de ser incapaz de enfriarse. A partir de ahí, todo se descontrola.
Los océanos terminan evaporándose por completo y la temperatura se eleva a cientos de grados. Hasta ahora, en otros estudios en el campo de la climatología, se había puesto la atención o bien en el estado templado, antes del efecto desbocado, o en el estado posterior. Es la primera vez que un equipo, explican, ha estudiado la transición en sí misma, con la ayuda de un modelo climático global en 3D. Con él, han podido ver cómo evoluciona el clima y la atmósfera durante el proceso. Uno de los aspectos importantes está en las nubes.
En el estudio se destaca que un punto importantísimo es la aparición de un patrón muy peculiar de nubes, que aumenta el efecto desbocado y hace que el proceso sea irreversible. Desde el inicio de la transición se pueden observar nubes muy densas, que se desarrollan en la parte alta de la atmósfera. Además, esa región no muestra la característica inversión térmica de la atmósfera de la Tierra. La estructura de la atmósfera se ve profundamente alterada. El descubrimiento es un aspecto clave del estudio del clima en otros planetas y, especialmente, en exoplanetas.
La fragilidad de los planetas habitables… y los exoplanetas
El estudio del clima en otros planetas, explican los investigadores, permite determinar la posibilidad de que alberguen vida. Para determinar si es así, comprender las condiciones de ese mundo es esencial. Tras los estudios anteriores, los investigadores explican que ya sospechaban la existencia de un límite de vapor de agua. Lo que no se esperaban es las aparición de ese patrón de nubes. También han estudiado, en paralelo, si ese patrón de nubes podría crear una firma específica. Una huella que fuese detectable al observar las atmósferas de exoplanetas.
La siguiente generación de instrumentos, además, debería poder detectar ese patrón. Con los nuevos modelos climáticos, los científicos han calculado que un pequeño aumento de la irradiación solar (que llevaría a un aumento de la temperatura global de la Tierra en varias decenas de grados) sería suficiente para desencadenar este efecto invernadero desbocado. La Tierra se convertiría en un lugar tan inhóspito como Venus. Uno de los objetivos actuales es limitar el calentamiento global, provocado por los gases de efecto invernadero, a 1,5º en 2050.
En el futuro se quiere determinar si los gases de efecto invernadero pueden provocar ese efecto desbocado, igual que lo puede hacer la luminosidad del Sol. Si es así, el siguiente objetivo será determinar si la temperatura crítica es la misma en ambos procesos. La Tierra no está tan lejos de ese escenario apocalíptico. Una evaporación de solo 10 metros, de la superficie oceánica, provocaría un aumento de la presión atmosférica, a nivel de la superficie, de 1 bar. En solo unos siglos, la temperatura sería de más de 500ºC. Posteriormente, la presión alcanzaría los 273 bares y la temperatura llegaría a los 1500ºC…
Estudio
El estudio es G. Chaverot, E. Bolmont y M. Turbet; «First exploration of the runaway greenhouse transition with a 3D General Circulation Model». Publicado en la revista Astronomy & Astrophysics el 18 de diciembre de 2023. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Phys
