El modelo de mundos margarita describe un planeta hipotético que se regula a sí mismo. Esto permite que mantenga el delicado equilibrio entre sus ciclos biogeoquímicos, clima y bucles de retroalimentación que lo mantienen habitable. Está asociado a la hipótesis de Gaia, desarrollada por James Lovelock. Así que, ¿cómo se pueden detectar esos mundos si realmente existen?
La utilidad de los mundos margarita
La mejor manera es analizar la información detalladamente. Los mundos margarita están habitados por dos tipos de margaritas: blancas y negras. Tienen diferentes albedos (es decir, reflejan diferentes cantidades de luz) y el negro absorbe más luz solar y templa el planeta. El blanco refleja más y enfría el planeta. A medida que la estrella aumenta su brillo, la temperatura del planeta se eleva. Al principio, las margaritas negras prosperan porque absorben más energía. Sin embargo, a medida que el planeta se calienta, absorber más energía deja de ser deseable.
Por lo que las margaritas blancas comienzan a imponerse a las negras y prosperan. Al hacerlo, reflejan más luz solar y el planeta se enfría. El resultado es un equilibrio delicado, donde las margaritas regulan la temperatura del planeta y lo mantienen en el rango habitable. No puede volverse demasiado cálido ni demasiado frío. El modelo de los mundos margarita muestra cómo la vida puede influir en el clima de un planeta y crear condiciones favorables para su propia supervivencia. La Tierra no es exactamente un mundo margarita, pero la vida terrestre influye en el clima.
El modelo simplemente ilustra el concepto de los mecanismos básicos de retroalimentación del clima. En una nueva investigación, un grupo de investigadores ha querido encontrar la manera de analizar cómo se relacionan los sistemas planetarios. Si hay mundos margarita autoregulables. ¿Cómo podemos detectarlos? La idea es encontrar una manera de detectar biofirmas agnósticas en exoplanetas. Las biofirmas normales son elementos químicos concretos como el oxígeno o el metano, que pueden ser producto de organismos vivos.
La utilidad de las biofirmas agnósticas
Las biofirmas agnósticas son indicadores de que la vida está presente pero no se apoya en identificar qué tipos de organismos podrían estar produciéndolos. En su lugar, son algo similar a patrones planetarios que producen los mundos en los que hay vida. Para los autores, encontrar biofirmas agnósticas comienza con la información y cómo fluye. En su estudio, los investigadores extienden el modelo clásico de margaritas a través de la lente de la Teoría de Información Semántica, buscando entender el flujo de información entre la biosfera y el entorno planetario.
Esto es lo que los investigadores denominan la arquitectura de información de los sistemas de mundos margarita. La teoría de información semántica surgió a mediados del siglo XX. Intenta definir el significado en diferentes contextos, cómo se ve afectado por la interpretación subjetiva del ser humano y otros conceptos relacionados. Ahora, ha recibido mucha atención gracias a la popularización de la inteligencia artificial y el aprendizaje de máquina. Las biofirmas agnósticas son patrones complejos y estructuras que no se pueden explicar por procesos no biológicos.
Algunos ejemplos de biofirmas agnósticas son la coexistencia de metano y oxígeno en la atmósfera, el llamado borde rojo en el espectro de la vegetación de la Tierra y los ciclos diarios y estacionales de las emisiones de gas. La búsqueda de vida en exoplanetas requiere la identificación de biofirmas. Esto depende de que la vida haya alterado, significativamente, las propiedades espectroscópicas del planeta. Por lo que las búsquedas de vida exoplanetaria se centran en identificar los efectos colectivos de la vida en un sistema planetario. Algo a lo que se llama exobiosfera.
Los mundos margarita son un concepto de lo más intrigante
En resumidas cuentas, no se pueden estudiar las biofirmas sin estudiar las biosferas. Al hacerlo, es muy importante entender dónde y cómo una exobiosfera llega al estado de madurez. Al punto en el que ejerce una gran influencia en la atmósfera, hidrosfera, criosfera y litosfera (que colectivamente es conocido como la geosfera). Una vez madura y ejerce una influencia enorme, encaja con la hipótesis del mundo margarita. El objetivo de los autores es estudiar cómo fluye la información entre la biosfera y el entorno planetario.
Para ello, han modelado las posibles condiciones de los exoplanetas en torno a enanas rojas, y han desarrollado las ecuaciones que describen la coevolución de las margaritas en estos mundos, en relación con sus entornos planetarios. Han creado lo que llaman «una narrativa de información» para los exomundos margarita. Al final de todo su trabajo, el modelo muestra que, a medida que se eleva la luminosidad de la estrella, la correlación entre la biosfera y su entorno se intensifica. La correlación se debe a distintas fases de intercambio de información entre ambas.
Dicho de otra manera, el control ejercido por la flora, por medio de diferencias negativas o positivas de su albedo, en comparación al del suelo desnudo. De esta manera, la biosfera puede ejercer una función regulatoria en el clima del planeta. A su vez, esto restringe la temperatura del planeta en los extremos más fríos y cálidos. Es importante tener presente que, en cualquier caso, estamos ante un modelo de juguete. No tiene en cuenta otros factores (como las erupciones volcánicas). El trabajo, sin embargo, muestra la utilidad de estrategias como la teoría de la Información.
En esencia, permite comprender cómo los exoplanetas y sus biosferas pueden coevolucionar como ha sucedido en la Tierra. Pero será necesario disponer de modelos más realistas, que incluyan otras interacciones complejas. ¿Será esta una posible vía para descubrir qué mundos podrían tener vida?
Estudio
El estudio es D. Sowinski, G. Ghoshal, A. Frank; «Exo-Daisy World: Revisiting Gaia Theory through an Informational Architecture Perspective». Puede consultarse en arXiv, en este enlace.
