Supertierras y habitabilidad

Hace varias décadas se introdujo el concepto de zona habitable, una región alrededor de una estrella donde el agua es liquida la mayor parte del tiempo sobre la superficie de un planeta rocoso que reúna las condiciones adecuadas. De entrada la definición es muy imprecisa, ya que la velocidad de rotación, la inclinación del eje, la excentricidad de la órbita, la composición atmosférica,... cambian de manera abrupta y determinante en cada potencial sistema planetario. Pero, ¿Qué sucedería si esta definición se ampliara y las condiciones de ambientes propicios para el desarrollo de la vida se ambientara en masas terrestres que fueran potencialmente superhabitables en las comúnmente llamadas supertierras?

La propia definición de zona habitable es flexible, debido a que no solamente es suficiente con pensar una región que rodea a una estrella, donde un planeta de masa terrestre, con una atmósfera de nitrógeno, oxigeno, vapor de agua, y/o dióxido de carbono es capaz de mantener agua líquida en su superficie de forma estable. Sino que el límite inferior de zona habitable viene determinada por la cantidad de perdida de agua por evaporación, y un limite que es exterior por la cantidad de máximo efecto invernadero que puede soportar una determinada masa terrestre a razón  de la densidad de una atmósfera de Dióxido de carbono.

Una estimación para nuestro sistema solar nos da una zona habitable comprendida entre las 0.95 y 1.67 unidades astronómicas, otros autores proponen ampliar los margenes de manera generosa hasta las órbitas de Venus y Marte, esto teniendo en cuenta la teórica relación que apunta a que sus pasados geológicos favorecieron ambientes propicios para el desarrollo de protobiontos.

Pero la definición de Zona Habitable es estimable y se puede ampliar frente al modelo de estrella que oriente el potencial sistema planetario, esto quiere decir, que según la intensidad de brillo, la masa estelar, la ubicación en la galaxia y la edad de la estrella, se pueden proponer zona habitables que alberguen planetas de masa terrestre o Supertierras, que sean Superhabitables o que favorezcan un ambiente propicio.

Lo de "super" hacen referencia a que estos mundos podrían ser mas habitables que los ubicados en las zonas de habitabilidad tradicionales, también denominadas "zonas de habitabilidad estelar". Es decir, ofrecen, un refugio para el desarrollo de la vida durante más tiempo, y para un mayor rango de parámetros que los mundos habitables. Es justo aclarar, que habitable hace referencia a un mundo que podría potenciar el desarrollo de un ambiente propicio para el desarrollo de la vida, que en ningún caso implica que este habitado.

Teniendo en cuenta la propuesta de la probable existencia de estos Mundos Superhabitables, ¿Es la tierra el mejor lugar para el desarrollo de la vida? No, necesariamente porque en la práctica nos podriamos estar enfrentando a lugares mucho más amigables para la formación y permanencia de la vida microbiana. Es decir, desde hace tiempo se ha pensado que las Supertierras (mundos Rocosos con dos o tres veces la masa de la tierra), pueden ser Superhabitables, esto es, mucho más habitables que la propia Tierra. Al poseer una tectónica de placas mas duradera, un ciclo de carbono y silicatos que se prolonga más en el tiempo, y que constituye un excelente termostato geológico. Un campo magnético más intenso, un campo gravitatorio más estable y robusto que les permita retener una atmósfera más gruesa y una superficie menos abrupta, y masas de agua más profundas.

En cuanto al tipo de estrella, parece que los ambientes propicios para el desarrollo de  la vida optan por las estrellas de tipo K, que son ligeramente mas pequeñas y frías que nuestro Sol. Estas estrellas viven mucho más tiempo, un factor que obviamente es mucho más benévolo para la vida; ademas presentan zona habitables que están mucho más cercas de sus estrellas.  Ahora bien, para las estrellas tipo M o enanas rojas, más pequeñas y más abundantes que las de tipo K, sus zonas de habitabilidad estarían mucho más cerca y el efecto de acoplamiento de marea les haría mostrar siempre la misma cara a su estrella huesped algo que no favorece mucho para el desarrollo de protobiontos;  quizás para estos casos estaríamos hablando de exolunas que orbiten estos planetas, que podría ofrecer ambientes propicios para el desarrollo de potenciales formas de vida.

Nota. Publicado originalmente : http://cienciaslatina.blogspot.com/2015/04/supertierras-y-habitabilidad.html

Por:

MIGUEL ANGEL PINILLA FERRO

Miembro activo del Grupo de Ciencias Planetarias TITAN - UNAL

en Twitter: @mapinillaf

FUENTES: 

http://arxiv.org/pdf/1401.2392v1.pdf
http://arxiv.org/pdf/1301.6674v2.pdf
http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1214/eso1214b.pdf
http://arxiv.org/pdf/1211.1617v1.pdf