Primer planeta extrasolar habitable?, Gliese 581d

El posible descubrimiento de vida microbiana en Marte en la década de 1990 a partir de unas imágenes de un meteorito encontrado en la Antártida procedente de Marte (vea la siguiente imagen) impulso el estudio y la búsqueda de vida en otros planetas extrasolares.

microfotografia meteorito marciano

 

Aunque no está claro si en la imagen vemos un microbio marciano fosilizado o el resultado de una mineralogía particular del planeta Marte, esta imagen impulsó a mejorar el estudio de vida extraterrestre. La búsqueda de la vida en otros planetas y en Marte en particular ya no consiste en encontrar vida actual, sino en encontrar restos de vida en el pasado o condiciones que hagan posible la vida en el futuro. Estas condiciones son poseer agua en estado líquido y gases como dióxido de carbono y nitrógeno. Aunque no se descarta la detección directa de vida, tanto actual, en espera de producirse o desaparecida.

Marte tiene todos los requerimientos necesarios para haber albergado vida en su pasado. Seguramente disponía de agua líquida que fluía en ríos y formaba lagos y posiblemente un océano en su hemisferio norte. La búsqueda de vida marciana empezó con los experimentos realizados en la superficie de Marte por las sondas Viking I  y Viking II. Los resultados fueron negativos, no hallaron signos de vida reciente, Marte parecía un planeta muerto.

Pero en la década pasada las observaciones orbitales han mostrado, como he dicho antes, indicios de la existencia de agua en el pasado marciano. Incluso el rover Spirit encontró antiguos minerales producidos por agua muy caliente, al igual que los encontrados en las zonas calientes de Yellowstone. El agua marciana actualmente puede encontrarse en forma de hielo justo debajo de la superficie a pocos centímetros en las regiones polares o a muchos metros en glaciares inmóviles en las latitudes medias. Vea “agua en Marte“.

¿Cómo es posible que haya desaparecido el agua en Marte?, la respuesta está en la variación del eje de rotación marciano. Produjo cambios climáticos, modificando la distribución de la temperatura superficial. Hace 10 millones de años cuando Marte era más caliente la vida podría haber sobrevivido e incluso ser abundante.

La probabilidad de detectar vida en Marte consiste en enviar modernos sensores bioquímicos capaces de detectar directamente complejas biomoleculas como el DNA. En el año 2011 la NASA enviara el Mars Science Laboratory, para encontrar restos de carbono en las latitudes bajas. En 2016 junto con la Agencia Espacial Europea se enviara el Trace Gas Orbiter para detectar metano y en 2018 la NASA se plantea enviar un robot que recoja muestras del suelo marciano y las traiga a la Tierra para analizarlas en laboratorios.

Pero la búsqueda de vida extraterrestre no se centra solo en Marte, sinó mucho más allá, en otros sistemas estelares. Se han detectado más de 400 planetas del tamaño de Júpiter orbitando estrellas lejanas, y recientemente se han detectado 21 planetas de tamaño de Super-Tierras. Esto quiere decir que su masa se encuentra entre la terrestre y diez veces esta.

Los estudios sobre estos exoplanetas tipo Super-Tierras consisten en encontrar la manera de averiguar si son habitables, esto quiere decir, si pueden tener agua líquida. Si es así, la temperatura de su superficie tiene que ser mayor de 273 K (cero grados centígrados), puesto que se supone que el agua líquida es fundamental para cualquier tipo de vida.

Teniendo en cuenta este parámetro fundamental, el sistema Gliese 581 formado por seis planetas y una estrella enana roja (bastante más pequeña que el Sol) es particularmente interesante. Se encuentra “tan solo” a 20 años luz de la Tierra en la constelación de Libra y su cuarto planeta (Gliese 581 d) se encuentra en la zona habitable.

Es decir, ni muy cerca ni muy lejos, a unos 33 millones de kilómetros de su estrella enana roja. Si estuviera más cerca la temperatura sería demasiado elevada y si estuviera más lejos demasiado baja. Su masa es unas 7 veces la terrestre y su radio 1,7 veces el radio terrestre, esto le confiera una gravedad de 23,76 ms-2. Así pues, su gravedad es 2,4 veces la terrestre.

En la siguiente imagen extraida de la NASA se compara el sistema estelar de Gliese con el Sistema estelar Solar

Sistema Gliese comparado con el Solar; Image Credit: National Science Foundation.

En los medios de comunicación se ha dado a entender que se ha encontrado un planeta parecido a la Tierra. Lo siento mucho, no es cierto, o al menos no así de directo. A partir de conocer que el planeta se encuentra en la zona habitable, pues se pueden empezar con los modelos por ordenador. Los modelos consisten en suponer que en la atmosfera del planeta existe Nitrógeno (N2), agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2).

En estos modelos se escogen una gran variedad de posibles valores para la presión atmosférica y la concentración de CO2, basándose en los valores que podían existir en los comienzos de la Tierra y Marte. Estos valores son de 5% de CO2 para la Tierra primigenia y de 95% de CO2 para Marte, escogiéndose también el valor actual terrestre de 0,035% de  concentración de CO2. Desgraciadamente para algunos de estos valores el resultado es una temperatura inferior a los cero grados centígrados.

Y es que si hay demasiado CO2 en la atmosfera hay que empezar a tener en cuenta la dispersión (scattering) de Rayleigh y el albedo aumenta. Esto quiere decir que la radiación estelar sobre la atmosfera del planeta “rebota” (por decirlo de una forma que se entienda)  en las moléculas de CO2 y vuelve al espacio exterior. Pero la estrella Gliese 581 emite más radiación en la zona del infrarrojo y menos en el visible, esto produce que la dispersión de Rayleigh sea menos acusada.

Teniendo en cuenta que la mayor radiación procedente de la enana roja se encuentra en el infrarrojo, el efecto invernadero puede ser más mayor llegando a ser posible una temperatura superior a los cero grados centígrados en su superficie.

Esta es la primera simulación por ordenador que se hace sobre un planeta con resultados positivos para unas condiciones habitables y la imaginación hace el resto. Como la siguiente imagen,

Visión artística de Gliese 581 d; Image Credit: Lynette Cook.

Para una discusión de la posible existencia de vida inteligente extraterrestre lea “La paradoja de Fermi“.

Acerca de Carles Paul

Licenciado en Ciencias Físicas por la Universidad de Barcelona, Master en Física y Matemática Aplicada por la Universidad Politécnica de Cataluña y Master en Historia de la Ciencia por la Universidad Autónoma de Barcelona. Técnico Experto Evaluador Europeo. Profesor titulado de física y matemáticas de la Politècnica de Mataró, des de 1991. Director Científico de Innovem.
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