Desde que se lanzó al espacio el telescopio espacial Kepler, el número de planetas conocidos más allá del sistema solar (exoplanetas) ha crecido exponencialmente. En el presente, 3, Se han confirmado 917 planetas en 2, 918 sistemas estelares, mientras que 3, 368 esperan confirmación. De estos, alrededor de 50 orbitan dentro de la zona habitable circunestelar de su estrella (también conocida como la "Zona Ricitos de Oro"), la distancia a la que puede existir agua líquida en la superficie de un planeta.

Sin embargo, Investigaciones recientes han planteado la posibilidad de que lo que consideramos una zona habitable sea demasiado optimista. Según un nuevo estudio que apareció recientemente en línea, titulado "Una zona habitable limitada para una vida compleja, "Las zonas habitables podrían ser mucho más estrechas de lo que se pensaba originalmente. Estos hallazgos podrían tener un impacto drástico en la cantidad de planetas que los científicos consideran" potencialmente habitables ".

El estudio fue dirigido por Edward W. Schwieterman, becario del programa postdoctoral de la NASA en la Universidad de California, Orilla, e incluyó a investigadores del Equipo de Tierras Alternativas (parte del Instituto de Astrobiología de la NASA), el Nexus para la ciencia del sistema de exoplanetas (NExSS), y el Instituto Goddard de Estudios Espaciales de la NASA.

Según estimaciones anteriores basadas en datos de Kepler, Los científicos concluyeron que es probable que haya 40 mil millones de planetas similares a la Tierra solo en la galaxia de la Vía Láctea, 11 mil millones de los cuales probablemente orbitarán estrellas como el sol (es decir, enanas amarillas de tipo G). Otra investigación ha indicado que este número podría ser tan alto como 60 mil millones o incluso 100 mil millones, dependiendo de los parámetros utilizados para definir las zonas habitables.

Estos resultados son ciertamente alentadores, ya que sugieren que la Vía Láctea podría estar llena de vida. Desafortunadamente, investigaciones más recientes sobre planetas extrasolares han arrojado dudas sobre estas estimaciones previas. Este es especialmente el caso cuando se trata de planetas bloqueados por mareas que orbitan estrellas de tipo M (enanas rojas).

Además, La investigación sobre cómo evolucionó la vida en la Tierra ha demostrado que el agua por sí sola no garantiza la vida, ni para esa materia, ¿La presencia de oxígeno gaseoso? Adicionalmente, Schwieterman y sus colegas consideraron otras dos firmas biológicas importantes que son esenciales para la vida tal como la conocemos:el dióxido de carbono y el monóxido de carbono.

Demasiados de estos compuestos serían tóxicos para la vida compleja, mientras que muy poco significaría que los primeros procariotas no emergerían. Si la vida en la Tierra es una indicación, las formas de vida básicas son esenciales si son más complejas, las formas de vida que consumen oxígeno van a evolucionar. Por esta razón, Schwieterman y sus colegas buscaron revisar la definición de zona habitable para tener esto en cuenta.

Para ser justo, calcular la extensión de una zona habitable nunca es fácil. Además de su distancia de su estrella, la temperatura de la superficie de un planeta depende de varios mecanismos de retroalimentación en la atmósfera, como el efecto invernadero. Además de eso, la definición convencional de zona habitable asume la existencia de condiciones "similares a las de la Tierra".

Esto implica una atmósfera rica en nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono y agua, y estabilizado por el mismo proceso de ciclo geoquímico de carbonato-silicato que existe en la Tierra. En este proceso, la sedimentación y la meteorización hacen que las rocas de silicato se vuelvan carbonáceas, mientras que la actividad geológica hace que las rocas de carbono vuelvan a tener una base de silicato.

Esto conduce a un circuito de retroalimentación que asegura que los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera permanezcan relativamente estables. permitiendo así un aumento de la temperatura superficial. Cuanto más cerca esté el planeta del borde interior de la zona habitable, se necesita menos dióxido de carbono para que esto suceda. Como explicó Schwieterman en un artículo reciente de MIT Technology Review:"Pero para las regiones media y exterior de la zona habitable, las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico deben ser mucho más altas para mantener temperaturas propicias para el agua líquida de la superficie ".

Para ilustrar, el equipo usó Kepler-62f como ejemplo. Es una supertierra que orbita una estrella de tipo K (un poco más pequeña y más tenue que el sol) ubicada a unos 990 años luz de la Tierra. Este planeta orbita su estrella aproximadamente a la misma distancia que Venus lo hace con el sol, pero la masa inferior de la estrella significa que está en el borde exterior de la zona habitable.

Cuando fue descubierto en 2013, se pensaba que este planeta era un buen candidato para la vida extraterrestre, asumiendo la presencia de un efecto invernadero suficiente. Sin embargo, Schwieterman y sus colegas calcularon que se necesitaría 1, 000 veces más dióxido de carbono (300 a 500 kilopascales) de lo que existía en la Tierra cuando las formas de vida complejas estaban evolucionando por primera vez (hace unos 1.850 millones de años).

Sin embargo, esta cantidad de dióxido de carbono sería tóxica para la mayoría de las formas de vida complejas aquí en la Tierra. Como resultado, Kepler-62f no sería un candidato adecuado de por vida, incluso si estaba lo suficientemente caliente como para tener agua líquida. Una vez que tuvieron en cuenta estas limitaciones fisiológicas, Schwieterman y su equipo concluyeron que la zona habitable para la vida compleja debe ser significativamente más estrecha, una cuarta parte de lo que se estimaba anteriormente.

Schwieterman y sus colegas también calcularon que es probable que algunos exoplanetas tengan niveles más altos de monóxido de carbono porque orbitan estrellas frías. Esto impone una limitación significativa a las zonas habitables de las estrellas enanas rojas, que representan el 75 por ciento de las estrellas en el Universo, y que se cree que es el lugar más probable para encontrar planetas que son de naturaleza terrestre (es decir, rocosos).

Estos hallazgos podrían tener implicaciones drásticas para lo que los científicos consideran potencialmente habitable. sin mencionar los límites de la zona habitable de una estrella. Schwieterman dijo:"Una implicación es que no podemos esperar encontrar signos de vida inteligente o tecno-firmas en planetas que orbitan alrededor de enanas M tardías o en planetas potencialmente habitables cerca del borde exterior de sus zonas habitables".

Para complicar aún más las cosas, este estudio es uno de varios que imponen restricciones adicionales sobre lo que podrían considerarse planetas habitables en los últimos tiempos. Solo en 2019, Se han realizado investigaciones que muestran cómo los sistemas estelares de las enanas rojas pueden no tener las materias primas necesarias para que se forme la vida. y que las estrellas enanas rojas podrían no proporcionar suficientes fotones para que ocurra la fotosíntesis.

Todo esto se suma a la clara posibilidad de que la vida en nuestra galaxia sea más rara de lo que se pensaba. Pero por supuesto, saber con certeza cuáles son los límites de habitabilidad requerirá más estudios. Afortunadamente, no tendremos que esperar demasiado para averiguarlo, ya que varios telescopios de próxima generación entrarán en funcionamiento en la próxima década.

Estos incluyen el telescopio espacial James Webb (JWST), el Extremely Large Telescope (ELT) y el Giant Magellan Telescope (GMT). Se espera que estos y otros instrumentos de vanguardia permitan estudios y caracterizaciones mucho más detallados de exoplanetas. Y cuando lo hacen tendremos una mejor idea de cuán probable es la vida ahí fuera.