Un grupo de investigadores plantea que los entornos como la Tierra, en exoplanetas de la Vía Láctea, podrían ser extremadamente raros. Es decir, no deberíamos hacernos muchas ilusiones por encontrar mundos que se parezcan al nuestro. ¿El motivo? No reciben la suficiente radiación…
Los entornos como la Tierra más allá del Sistema Solar
En la actualidad conocemos más de 4000 exoplanetas en más de 3000 sistemas estelares. De ellos, apenas algo más de 150 han sido identificados como mundos rocosos con un tamaño similar al de la Tierra (es decir, no se incluyen supertierras). De ellos, incluso menos se encuentran en la zona habitable de su estrella. En los próximos años, la entrada en funcionamiento de telescopios como James Webb posibilitarán analizar estos mundos más de cerca. Los investigadores avisan de que quizá no encontremos grandes resultados…
Los investigadores buscaban comprender si los exoplanetas, descubiertos hasta el momento, permitirían el desarrollo de biosferas complejas. El trabajo se basa en los hallazgos que se han realizado sobre la evolución de la biosfera de nuestro planeta. La Tierra ha cambiado de manera muy marcada a lo largo del tiempo. Gracias a la información obtenida del análisis del registro geológico, estudios climatológicos y restos fósiles, se ha planteado que las primeras formas de vida aparecieron en nuestro planeta hace unos 4000 millones de años.
Es decir, tan solo unos 500 millones de años después de que se formase el planeta, a partir del disco protoplanetario que rodeaba al Sol. Aquellos microbios unicelulares dependían de la fotosíntesis para generar nutrientes y oxígeno molecular, a partir de la luz solar y el dióxido de carbono. Era uno de los elementos más abundantes de la atmósfera terrestre en aquel entonces. En la Era Paleoproterozoica (hace entre 4000 y 2400 millones de años) se produjo la Gran Oxigenación, donde el oxígeno molecular poco a poco se acumuló en la atmósfera terrestre…
La importancia de la radiación emitida por una estrella
Ese fenómeno permitió que, con el tiempo, surgiesen formas de vida mucho más complejas. Así, llegaron los organismos fotosintéticos, capaces de utilizar la radiación solar, que va desde los 400 a los 700 nanómetros en el espectro electromagnético, para llevar a cabo la fotosíntesis basada en oxígeno. Esa longitud de onda se corresponde, aproximadamente, con la misma que el ojo humano puede percibir. Es decir, usan la luz visible. Esto es importante porque las enanas amarillas, estrellas de tipo G como el Sol, supone un pequeño porcentaje del total de la Vía Láctea.
Se calcula que hay unos 4000 millones de estrellas así, es decir, entre un 1 y un 4% del total (en función de que cifra utilicemos para la cantidad de estrellas de la galaxia). La mayoría de estrellas son enanas rojas, estrellas de tipo M, que suponen el 75% de las estrellas de la galaxia. Las enanas rojas son mucho más frías y menos luminosas. Además, tienen mucha más actividad en forma de llamaradas. Producen mucha radiación en la región ultravioleta. Además, se cree que es el tipo de estrella con más probabilidades de tener exoplanetas rocosos a su alrededor.
Con todo esto en mente, los investigadores intentaron determinar cuánta energía recibirían los planetas rocosos ya detectados. El objetivo era determinar si sería suficiente para producir nutrientes y oxígeno molecular. Obtuvieron que, de todos los exoplanetas rocosos conocidos, solo uno recibiría la suficiente cantidad de radiación necesaria para poder mantener una biosfera compleja. Se trata de Kepler-442b, un exoplaneta rocoso el doble de masivo que la Tierra, que está en la zona habitable de una enana roja (estrella de tipo K) a 1206 años-luz.
Los entornos como la Tierra necesitan condiciones muy concretas
Por si fuera poco, las estrellas con la mitad de la temperatura en superficie del Sol (5500 ºC) o menos, no proporcionan la suficiente energía para que pueda haber un entorno como el de la Tierra. Esto se aplica a muchas enanas naranjas, que tienen temperaturas que van de los 3625 a los 4925 ºC. Aunque los planetas en sus órbitas podrían permitir fotosíntesis basada en oxígeno, no serían capaces de tener biosferas complejas. En el caso de las enanas rojas (temperaturas de 1725 a 4925ºC) ni siquiera habría suficiente energía para la fotosíntesis.
En el extremo opuesto, las estrellas de tipo O, B, A y F, más masivas que el Sol, con temperaturas desde los 30 000 hasta los 4925 ºC podrían permitir la aparición de organismos capaces de realizar fotosíntesis basada en oxígeno. Pero no serían capaces de mantener una biosfera compleja durante mucho tiempo. No es la primera vez que se publica un estudio en esta dirección. Las enanas rojas, se sospecha desde hace tiempo, no reciben la suficiente energía para permitir que haya fotosíntesis. Pero, aun así, habrá que esperar.
Con los nuevos telescopios será posible detectar más planetas en la zona habitable de sus estrellas. Por lo que es cuestión de tiempo que se descubran más exoplanetas rocosos con un tamaño parecido al de la Tierra. Tarde o temprano, parece lógico suponer, se terminará produciendo un hallazgo intrigante. En algún lugar de la Vía Láctea debería haber un exoplaneta que pueda contener una biosfera compleja. Pero, hasta entonces, habrá que seguir preguntándose hasta qué punto los entornos como la Tierra podrían ser excepcionales…
Estudio
El estudio es G. Covone, R. Ienco, L. Cacciapuoti y L. Inno; «Efficiency of the oxygenic photosynthesis on Earth-like planets in the habitable zone». Publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society el 19 de mayo de 2021. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Universe Today
