El número de exoplanetas ya descubiertos se cuenta por miles, y la Vía Láctea albergaría miles de millones. Esto representa un verdadero océano de mundos por explorar, mucho más de lo que nuestra tecnología permite: ¿cómo identificar aquellos que realmente merecen una observación profunda con los telescopios de nueva generación?
Una nueva herramienta informática, llamada STEHM (Smaller Than Earth Habitability Model), podría facilitar esta tarea. Desarrollado por investigadores de la Universidad de Stanford, este modelo permite clasificar rápidamente los planetas rocosos que tienen pocas posibilidades de conservar una atmósfera —una condición esencial para la vida tal como la conocemos. La idea es ahorrar tiempo de observación en los grandes telescopios descartando de inmediato los mundos menos prometedores.
Representación artística de la misión PLATO de la Agencia Espacial Europea, que escudriñará miles de estrellas cercanas en busca de exoplanetas rocosos. El nuevo modelo STEHM podría ayudar a los científicos a priorizar aquellos con más probabilidades de albergar vida.
Crédito: ESA Tradicionalmente, los científicos se basan en el concepto de zona habitable, esa región alrededor de una estrella donde la temperatura podría permitir la existencia de agua líquida en la superficie. Pero estar en esa zona no lo garantiza todo: un planeta sin atmósfera significativa no puede regular su temperatura, protegerse de la radiación o mantener agua líquida. STEHM añade, por tanto, una capa de análisis adicional al estimar si un pequeño planeta rocoso es capaz de generar y retener una atmósfera a escalas de tiempo geológicas.
Para construir este modelo, Michelle Hill, autora principal del estudio, utilizó el código de simulación planetaria ExoPlex. Modeló seis mundos rocosos, desde la mitad del tamaño de la Tierra hasta un tamaño terrestre, probando cómo la estructura interna, la actividad volcánica, el calor interno y la radiación estelar influyen en la conservación de la atmósfera. El modelo fue validado con Venus y Marte, reproduciendo correctamente la espesa atmósfera de dióxido de carbono de Venus y la pérdida atmosférica a largo plazo de Marte.
Los resultados indican que los planetas rocosos de al menos el 80 % del tamaño de la Tierra pueden conservar una atmósfera durante 10 mil millones de años o más, siempre que orbiten en la zona habitable de estrellas similares al Sol. Los planetas más pequeños generalmente pierden su atmósfera más rápido, aunque aquellos de aproximadamente el 70 % del tamaño terrestre podrían permanecer habitables si las demás condiciones son favorables. La longevidad atmosférica también depende en gran medida del contenido inicial de carbono y de los elementos productores de calor que alimentan la actividad volcánica.
Este modelo podría ser particularmente útil para futuras misiones como el telescopio espacial PLATO de la Agencia Espacial Europea, que aumentará considerablemente el catálogo de exoplanetas rocosos alrededor de estrellas cercanas. Al reducir el campo de candidatos, STEHM permite a los astrónomos concentrar sus esfuerzos en los mundos más prometedores, sin desperdiciar valiosos recursos en objetivos poco probables. Parafraseando a Michelle Hill, la única forma de detectar signos de vida es observar la atmósfera de estos planetas desde la Tierra, y este modelo ofrece un método para elegir los mejores objetivos.
STEHM no solo responde a la pregunta del "dónde" buscar vida, sino también del "cuándo": modela si los exoplanetas pueden realmente conservar su atmósfera a escalas de tiempo geológicas, un requisito previo para que la vida pueda surgir y desarrollarse. Quizás la actual ausencia de detecciones de vida se explique porque todavía estamos muy temprano en la historia cósmica, como indica Michelle Hill: "Quizás seamos de los primeros."
Fuente: Planetary Science Journal