Condiciones favorables para el agua líquida podrían perdurar durante miles de millones de años en planetas que apenas se parecen a nuestro planeta de origen. "Una de las razones por las que el agua puede ser líquida en la Tierra es su atmósfera", explica el coautor de un nuevo estudio al respecto 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, cuyo estudio se publica en Nature Astronomy.
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 autor 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 agua líquida".
"Estas condiciones pueden persistir"
"Quizás lo más importante es que nuestros resultados muestran que estas condiciones pueden persistir durante períodos de tiempo muy largos, hasta miles de millones de años", señala el investigador, que también es miembro de NCCR PlanetS. "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 como para que el agua no se evapore, y no muy poca para que no se congele", 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 de común es".
"E incluso en las condiciones adecuadas, no está claro lo probable que sea 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 planeta amigo para la vida podría ser demasiado estrecha", concluye Mordasini.