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Parámetros para evaluar la habitabilidad
de exoplanetas

Alberto González Fairén
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.
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.
Gliese 581
Figura 1: Gliese 581, en una imagen de NASA.
El sistema planetario de Gliese 581
Figura 2: El sistema planetario de Gliese 581 comparado
con el Sistema Solar. (N. Firth) Click para ampliar!
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.
HD 69830
Figura 3: Estructura del sistema planetario de HD 69830. (Systemic)
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.
 
 
San Francisco (California), EEUU, 28 de Noviembre de 2011.
 
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