Imagen: Concepto de los 7 planetas similares a la Tierra que se encuentran en la órbita de TRAPPIST-1 (vía NASA).

Hace casi una semana pudimos conocer la existencia de un sistema estelar a 39 a√Īos luz de distancia, el cual alberga 7 planetas similares a la Tierra, tres de los cuales se encuentran en la zona habitable. Los cient√≠ficos han anunciado que un cuarto planeta tambi√©n podr√≠a ser habitable, si consideramos otras condiciones.

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Nuevos modelos de la Universidad de Cornell sugieren que la llamada zona habitable, esa en la que los planetas pueden albergar agua líquida oincluso vida, podría ser más amplia de lo que imaginamos, si consideramos al hidrógeno volcánico (H2) como un gas invernadero con el potencial para calentar el clima. Los planetas cuyas atmósferas son calentadas por H2 (en lugar de CO2) se mantienen habitables en órbitas con distancias mucho más amplias. Además, podría ser más fácil detectar la presencia de vida gracias a estas atmósferas.

Si los hallazgos del estudio son correctos, eso quiere decir que TRAPPIST-1h (el planeta m√°s lejano de los descubiertos en esta estrella, que actualmente es considerado un exoplaneta helado), podr√≠a ser capaz de albergar oc√©anos. ‚ÄúLos planetas de TRAPPIST son realmente fr√≠os‚ÄĚ,¬†Ramses Ramirez, investigador principal del estudio publicado en el Astrophysical Journal Letters, coment√≥ a Gizmodo. ‚ÄúTres de ellos se encuentran en la zona habitable, pero si tomamos en cuenta al hidr√≥geno podr√≠amos tener un cuarto planeta habitable‚ÄĚ.

Los astr√≥nomos definen la zona habitable dependiendo de dos mol√©culas relacionadas a la vida en la Tierra: di√≥xido de carbono y agua. Seg√ļn esta definici√≥n, la energ√≠a solar es tan escasa en la regi√≥n externa de la zona habitable que el CO2 se congela, como sucede en Marte. En cambio, en la regi√≥n interna la temperatura est√° por encima del punto de evaporaci√≥n, lo que quiere decir que es muy caliente y los oc√©anos pueden evaporarse, provocando un efecto invernadero acelerado. Esto podr√≠a haber sucedido en Venus hace much√≠simo tiempo.

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Sin embargo, ¬Ņacaso solamente deber√≠amos tomar en cuenta dos gases invernaderos (C02 y agua) cuando hacemos pruebas de habitabilidad en los miles de millones de sistemas estelares que existen en nuestra galaxia? Quiz√°s no. ‚ÄúOtros gases de efecto invernadero podr√≠an extender la zona habitable‚ÄĚ, mencionan Ramirez y Lisa Kaltenegger, coautora del estudio.

Concepto de un planeta en la zona habitable del hidrógeno volcánico. Imagen: W. Henning / NASA Goddard.

Uno de esos gases es el hidr√≥geno. Hace a√Īos los cient√≠ficos propusieron que los planetas con atm√≥sferas gruesas y llenas de H2 pod√≠an mantener la temperatura lo suficientemente c√°lida como para soportar agua l√≠quida, incluso a una distancia de hasta 10 UA (unidades astron√≥micas), la misma que tiene Saturno con respecto al Sol. No obstante, ¬Ņpuede un planeta rocoso mantener una atm√≥sfera rica en H2 durante los miles de millones de a√Īos necesarios para que la vida evolucione? Despu√©s de todo, el H2 es una mol√©cula extremadamente liviana que puede escapar hacia el espacio.

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Para descubrir la respuesta, Ramirez y Kaltenegger llevaron a cabo modelos climáticos basándose en planetas que se encuentran en la órbita de estrellas con temperaturas de entre 2.600 y 10.000 grados Kelvin (el Sol tiene una temperatura promedio de 5.800 grados Kelvin), y que tienen una concentración atmosférica de H2 de entre 1 y 50% (el resto de la atmósfera está compuesta de CO2 y vapor de agua). Los resultados fueron alentadores: descubrieron que las atmósferas ricas en H2 pueden ampliar la zona habitable entre un 30 y 60%, asumiendo que llegue más hidrógeno a la atmósfera para reemplazar el que se vaya perdiendo.

Esto podr√≠a suceder si el gas de hidr√≥geno estuviera escapando del manto a trav√©s de volcanes. Los cient√≠ficos creen que Marte fue un grifo lleno de fugas y filtraciones durante sus primeros 500 millones de a√Īos de vida, dejando escapar grandes cantidades de hidr√≥geno. Los planetas rocosos m√°s grandes que la Tierra podr√≠an contar con per√≠odos mucho m√°s duraderos de liberaci√≥n de gas de hidr√≥geno debido a varios factores, incluyendo su gravedad y campos magn√©ticos m√°s fuertes.

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Si existieran planetas calentados por hidr√≥geno volc√°nico en nuestro Sistema Solar la zona habitable podr√≠a expandirse hasta las 2.4 unidades astron√≥micas, o lo que es lo mismo, hasta el cintur√≥n de asteroides que se encuentra entre Marte y J√ļpiter. ‚ÄúEn las regiones que cre√≠amos que solo podr√≠an existir planetas helados encontrar√≠amos planetas con temperaturas √≥ptimas, siempre y cuando tengan volcanes‚ÄĚ, coment√≥ Kaltenegger.

A√ļn m√°s emocionante, en los planetas con atm√≥sferas ricas en H2 podr√≠a ser m√°s f√°cil detectar ‚Äúbiofirmas‚ÄĚ que en planetas similares a la Tierra. ‚ÄúEl H2 es un gas muy liviano‚ÄĚ, explic√≥ Ramirez. ‚ÄúEsto podr√≠a hacer que sea mucho m√°s f√°cil detectar vida en planetas como estos‚ÄĚ.

Los astr√≥nomos esperan comenzar a observar las atm√≥sferas de planetas rocosos cercanos, para buscar se√Īales de vida, con el lanzamiento del telescopio espacial James Webb en el 2018.

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Imagen: NASA.

El modelo de Ramirez y Kaltenegger tiene implicaciones importantes para nuestros vecindario espacial favorito, TRAPPIST-1. Mientras que la definici√≥n tradicional de la zona habitable determina que solo tres planetas de ese sistema est√°n en la regi√≥n √≥ptima para albergar agua l√≠quida, el hidr√≥geno de volcanes podr√≠a a√Īadir un planeta m√°s a este grupo. ‚ÄúEl planeta 1h se encuentra en el l√≠mite de la zona habitable, y es algo que deber√≠amos investigar‚ÄĚ, coment√≥ Ramirez.

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Julien de Wit, investigadora de exoplanetas del MIT y coautora del estudio original de TRAPPIST-1, se encuentra muy emocionada ante esta posibilidad.

‚ÄúUn estudio como este nos reitera la necesidad de observar y estudiar los planetas para poder entender realmente c√≥mo funciona la habitabilidad en otros sistemas estelares‚ÄĚ, dijo de Wit a Gizmodo, a trav√©s de un correo electr√≥nico. ‚ÄúEs muy emocionante saber que estamos cerca de cambiar la forma en la que entendemos estos conceptos b√°sicos, para as√≠ en un futuro poder responder preguntas mucho m√°s importantes, tales como: ¬Ņestamos solos?‚ÄĚ

Ramirez est√° de acuerdo al respecto:

“Durante mucho tiempo nos hemos centrado en buscar solamente planetas demasiado similares a la Tierra, enfocándonos en el CO2 y el agua. Es ingenuo pensar que todos los planetas habitables tienen que ser como el nuestro no sabemos si eso es así.

Es posible que la vida en otros planetas sea bastante similar a la de la Tierra, pero quiz√°s no. Y si no es el caso deber√≠amos estar abiertos a otras posibilidades‚ÄĚ.

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[The Astrophysical Journal Letters]


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