El agua líquida es un requisito previo importante para que la vida se desarrolle en un planeta. Como informan investigadores de la Universidad de Berna, la Universidad de Zúrich y el Centro Nacional de Competencia en Investigación (NCCR) PlanetS en un nuevo estudio, el agua líquida también podría existir durante miles de millones de años en planetas que son muy diferentes a la Tierra. Esto pone en duda nuestra idea actual centrada en la Tierra de planetas potencialmente habitables.
La vida en la Tierra comenzó en los océanos. En la búsqueda de vida en otros planetas, el potencial de agua líquida es, por lo tanto, un ingrediente clave. Para encontrarlo, los científicos han buscado tradicionalmente planetas similares al nuestro. Sin embargo, el agua líquida a largo plazo no necesariamente tiene que ocurrir en circunstancias similares a las de la Tierra. Investigadores de la Universidad de Berna y la Universidad de Zúrich, que son miembros del Centro Nacional de Competencia en Investigación (NCCR) PlanetS, informan en un estudio publicado en la revista Naturaleza Astronomíaque incluso podrían darse condiciones favorables durante miles de millones de años en planetas que apenas se parecen a nuestro planeta de origen.
Invernaderos primordiales
«Una de las razones por las que el agua puede ser líquida en la Tierra es su atmósfera», explica el coautor del estudio Ravit Helled, profesor de astrofísica teórica en la Universidad de Zúrich y miembro de NCCR PlanetS. “Con su efecto invernadero natural, atrapa la cantidad justa de calor para crear las condiciones adecuadas para los océanos, los ríos y la lluvia”, dice el investigador.
Sin embargo, la atmósfera de la Tierra solía ser muy diferente en su historia antigua. «Cuando el planeta se formó por primera vez a partir de gas y polvo cósmicos, reunió una atmósfera que consistía principalmente en hidrógeno y helio, la llamada atmósfera primordial», señala Helled. Sin embargo, en el transcurso de su desarrollo, la Tierra perdió esta atmósfera primordial.
Otros planetas más masivos pueden acumular atmósferas primordiales mucho más grandes, que pueden mantener indefinidamente en algunos casos. «Estas atmósferas primordiales masivas también pueden inducir un efecto invernadero, muy parecido a la atmósfera de la Tierra en la actualidad. Por lo tanto, queríamos averiguar si estas atmósferas pueden ayudar a crear las condiciones necesarias para el agua líquida», dice Helled.
Agua líquida durante miles de millones de años.
Para hacerlo, el equipo modeló minuciosamente innumerables planetas y simuló su desarrollo durante miles de millones de años. Tomaron en cuenta no solo las propiedades de las atmósferas de los planetas, sino también la intensidad de la radiación de sus respectivas estrellas, así como el calor interno de los planetas que se irradia hacia el exterior. Mientras que en la Tierra, este calor geotérmico juega solo un papel menor para las condiciones en la superficie, puede contribuir de manera más significativa en planetas con atmósferas primordiales masivas.
«Lo que encontramos es que, en muchos casos, las atmósferas primordiales se perdieron debido a la intensa radiación de las estrellas, especialmente en los planetas que están cerca de su estrella. Pero en los casos en que las atmósferas permanecen, pueden darse las condiciones adecuadas para el agua líquida». informa Marit Mol Lous, estudiante de doctorado y autora principal del estudio. Según el investigador de la Universidad de Berna y de la Universidad de Zúrich, “en los casos en que llega suficiente calor geotérmico a la superficie, ni siquiera es necesaria la radiación de una estrella como el Sol para que prevalezcan en la superficie condiciones que permitan la existencia de líquido agua.»
«Quizás lo más importante es que nuestros resultados muestran que estas condiciones pueden persistir durante períodos de tiempo muy largos, hasta decenas de miles de millones de años», señala el investigador, que también es miembro de NCCR PlanetS.
Ampliando el horizonte para la búsqueda de vida extraterrestre
«Para muchos, esto puede ser una sorpresa. Los astrónomos normalmente esperan que haya agua líquida en las regiones alrededor de las estrellas que reciben la cantidad justa de radiación: no demasiada, para que el agua no se evapore, y no muy poca, para que no se evapore». no todo se congela», explica el coautor del estudio, Christoph Mordasini, profesor de astrofísica teórica en la Universidad de Berna y miembro de NCCR PlanetS.
«Dado que la disponibilidad de agua líquida es un requisito previo probable para la vida, y la vida probablemente tardó muchos millones de años en surgir en la Tierra, esto podría expandir enormemente el horizonte para la búsqueda de formas de vida extraterrestres. Según nuestros resultados, incluso podría surgir en los llamados planetas que flotan libremente, que no orbitan alrededor de una estrella», dice Mordasini.
Sin embargo, el investigador sigue siendo cauteloso: «Si bien nuestros resultados son emocionantes, deben considerarse con un grano de sal. Para que estos planetas tengan agua líquida durante mucho tiempo, deben tener la cantidad adecuada de atmósfera. No sabemos cómo». común que es.»
«E incluso en las condiciones adecuadas, no está claro qué tan probable es que surja la vida en un hábitat potencial tan exótico. Esa es una pregunta para los astrobiólogos. Aún así, con nuestro trabajo demostramos que nuestra idea centrada en la Tierra de una vida- planeta amigo podría ser demasiado estrecho», concluye Mordasini.
