Parámetros para evaluar la habitabilidad
de exoplanetas
Alberto González Fairén |
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El número
de planetas orbitando estrellas diferentes al
Sol, o exoplanetas, estará en el orden
de varios miles en los próximos años.
Empiezan a aparecer estrategias para su evaluación
remota como mundos habitables. |
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n equipo
internacional de investigadores publicó el mes de diciembre
de 2011 el primer estudio acerca del conjunto de parámetros
necesarios para evaluar la habitabilidad de exoplanetas. El grupo,
liderado por Dirk Schulze-Makuch, de la Washington State University,
empleó dos índices diferentes para calcular la probabilidad
de habitabilidad de varios cuerpos del Sistema Solar y de algunos
planetas extrasolares. Estos índices se basan en características
que se podrán detectar desde la Tierra con las tecnologías
que se encuentran actualmente en planificación y desarrollo.
Tales características son las que hoy en día se consideran
de forma universal como necesarias para el origen de la vida. Por
supuesto, se puede argumentar que tal vez existan otras formas de
vida completamente diferentes a la de la Tierra, pero por definición,
es imposible generar índices de habitabilidad en base a parámetros
que desconocemos. Los índices de habitabilidad publicados consideran
un rango de condiciones lo suficientemente generoso como para detectar
un gran número de mundos potencialmente habitables.
El primer índice es el Índice de Similitud con la Tierra,
que se basa en las condiciones de habitabilidad que vienen determinadas
por el radio, la densidad, la velocidad de escape (velocidad que necesita
alcanzar un objeto para escapar del campo gravitatorio del planeta)
y la temperatura del planeta. Los mejores candidatos para albergar
vida serían los planetas cuyas características les asemejan
más a la Tierra. De los planetas conocidos actualmente, el
Índice de Similitud con la Tierra ofrece las probabilidades
de habitabilidad más elevadas a uno de los mundos del sistema
planetario que orbita la estrella Gliese 581, en concreto 581g. Gliese
581 tiene un 30% de la masa del Sol y se encuentra a 20 años
luz de la Tierra (Figura 1). Otro de los planetas de esa estrella,
Gliese 581d estaría en segundo lugar, y Gliese 581c se situaría,
junto a Marte, en tercer lugar (Figura 2). Estos resultados se corresponden
aproximadamente con lo esperado. Sin embargo, resulta más sorprendente
comprobar que, después de Marte, el planeta del Sistema Solar
más parecido a la Tierra en términos de habitabilidad
es Mercurio, con un índice igual al planeta d que orbita la
estrella enana HD 69830 (Figura 3), situada a 41 años-luz de
la Tierra. Las siguientes posiciones en este índice de habitabilidad
las ocupan Venus y un planeta orbitando en torno al sistema estelar
55 Cancri, un sistema binario formado por dos estrellas enanas, una
amarilla y otra roja, a 41 años-luz de la Tierra. Y después
aparece otro planeta del sistema de Gliese. Otro resultado sorprendente
fue obtener valores de habitabilidad, en relación a la similitud
con la Tierra, más elevados para nuestra Luna que para Europa
o para Titán. |
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Figura
2: El sistema planetario
de Gliese 581 comparado
con el Sistema Solar. (N. Firth)  |
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El segundo índice es el Índice de Habitabilidad
Planetaria, que se basa en las condiciones de habitabilidad que vienen
determinadas por la presencia de un sustrato estable (sólido
o congelado), magnetosfera, energía disponible (luz, calor,
presencia simultánea de un oxidante y un reductor, y/o energía
mareal), química apropiada (presencia de compuestos orgánicos
y/o de carbono, nitrógeno, azufre y/o fósforo) y un
solvente líquido (en la atmósfera, la superficie y/o
la subsuperficie). No se consideró en este índice la
presencia de agua, para evitar que el cálculo estuviese demasiado
enfocado hacia la vida como la conocemos en la Tierra. Los mejores
candidatos para albergar vida serían aquellos planetas que
reúnen un mayor número de estas variables. Entre los
planetas conocidos actualmente, el Índice de Habitabilidad
Planetaria ofrece las probabilidades de habitabilidad más elevadas
a Titán, seguido por Marte y Europa. Por debajo se sitúan
los planetas de Gliese 581 g, d y c, por este orden. Venus, Júpiter
y Saturno ocuparían las siguientes posiciones, sorprendentemente
todos ellos con la misma probabilidad de habitabilidad, y después
se encontraría Encélado. Es importante destacar que,
en el Índice de Habitabilidad Planetaria, la Tierra alcanza
un valor del 96% (el máximo valor en el índice, evidentemente),
debido a que la energía mareal representa una fuente energética
limitada en nuestro planeta.
La conclusión es inmediata: el análisis cuantitativo
de las condiciones de habitabilidad planetaria está firmemente
determinado por el conjunto de parámetros que se empleen en
cada definición. Pero, en todo caso, Marte es y debe ser el
objetivo de una exploración continuada, incluso más
ambiciosa que la que se desarrolla en la actualidad, ya que es el
planeta que, al mismo tiempo, reúne índices de habitabilidad
muy elevados en todos los análisis y que está al alcance
de nuestra tecnología actual para la exploración in
situ. |
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| Otro estudio aún no publicado, pero que ya ha
sido dado a conocer, va un paso más allá en esta línea
de investigación pionera en el conocimiento y descripción
de los exoplanetas. Abraham Loeb, de Harvard, y Edwin Turner, de Princeton,
proponen que, si existen civilizaciones avanzadas tecnológicamente
en otros planetas, las luces iluminando sus hábitats en la
oscuridad podrían servirnos para detectarlas. Como el flujo
de luz no es igual si un cuerpo la produce o simplemente la refleja,
un telescopio con la sensibilidad suficiente podría reconocer
la diferencia. La idea, no obstante, depende de dos asunciones iniciales.
En primer lugar, los habitantes del planeta tendrían que haber
evolucionado en un entorno bañado por luz, es decir, en un
planeta orbitando relativamente cerca de una estrella, nunca en un
planeta errante. La vida tal como la conocemos hace uso de los recursos
que tiene disponibles con mayor abundancia en su entorno. Por lo tanto,
la evolución de sistemas de fotorecepción sería
útil únicamente en presencia de luz. Y, en segundo lugar,
la cantidad de luz que debería emitir la hipotética
civilización que habitara el planeta debería ser enorme,
para que fuéramos capaces de captarla desde la Tierra: los
telescopios modernos podrían captar la luz procedente de planetas
cerca del límite del Sistema Solar, mientras que el exoplaneta
más cercano descubierto hasta la fecha se encuentra a 15 años-luz,
mil veces más allá de los límites de detección
de nuestra tecnología actual. |
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| San Francisco (California), EEUU, 28 de Noviembre
de 2011. |
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