Visualización de la NASA de las corrientes oceánicas. Crédito:NASA / SVS
He dicho muchas veces en el pasado que la Tierra es el mejor planeta del universo. No importa a donde vayamos Nunca encontraremos un planeta que sea un mejor hogar para la vida en la Tierra que la Tierra. Por supuesto, eso es porque nosotros, y todas las demás formas de vida de la Tierra evolucionaron en este entorno. La evolución nos adaptó a este planeta, y es poco probable que podamos encontrar otro planeta tan bueno para nosotros.
Sin embargo, es el mejor planeta? ¿Hay lugares en el universo que podrían tener las condiciones para una mayor diversidad de vida?
El hecho de que tengamos vida en la Tierra es bastante sorprendente. Estamos ubicados en la zona habitable de una estrella de la secuencia principal que no produce demasiadas erupciones solares asesinas.
Tenemos una atmósfera espesa llena de oxígeno y nitrógeno que podemos respirar. El planeta es lo suficientemente grande como para que todavía esté fundido en su núcleo, con una bola de hierro giratoria que mantiene un campo magnético planetario. Esta, combinado con una atmósfera espesa protege la superficie del planeta de los rayos cósmicos, lo peor de la radiación ultravioleta del sol, y tormentas solares mortales.
Contamos con placas tectónicas que reciclan constantemente material en la superficie del planeta, traer productos químicos frescos de su interior.
Tenemos una luna relativamente grande lo que probablemente mantiene a nuestro planeta más estable en su inclinación axial, con mareas que ayudaron a las formas de vida tempranas en la transición de los océanos a la tierra. Pero no una luna demasiado grande.
Tenemos océanos enormes que ayudan a regular el clima del planeta, mover aguas cálidas a regiones más frías, para hacerlos más diversos y habitables.
Planetas similares a la Tierra. Crédito de la imagen:JPL
La lista continua, y estoy seguro de que hay factores que aún no hemos descubierto.
Y cuando se trata de la Tierra, la vida ha prosperado, encontrando su camino en todos los nichos ecológicos posibles, adaptándose a sí mismo a través de la evolución para manejar el frío amargo, calor intenso, las intensas presiones en el fondo de los océanos, incluso ciudades, viviendo junto a los seres humanos.
Pero, ¿podría la Tierra ser mejor? ¿Podría haber planetas que sean súper habitables?
Si hay algo que nos ha enseñado el campo de la astronomía, es que no somos especiales. No somos el centro del Sistema Solar. Este no es un lugar o momento especial en el universo. Y eso probablemente significa que la Tierra no es el mejor lugar para la vida. Es el mejor lugar para los humanos pero no de por vida.
Según un artículo de 2013, El astrobiólogo de Penn State Ravi Kumar Kopparapu y otros calcularon dónde deberían estar realmente los bordes de la zona habitable de una estrella. basado en datos climáticos modernos. Calcularon que una zona habitable alrededor de una estrella similar al sol debería estar entre 0,99 y 1,7 veces la distancia de la Tierra al sol.
Ilustración artística de la zona habitable alrededor de diferentes tipos de estrellas. Crédito:NASA
Lo que significa que la Tierra está en el borde interior de la zona habitable del sol. Igual que, apenas. Si estuviera más cerca del sol, experimentaríamos un efecto invernadero desbocado, como Venus.
Probablemente quieras estar más cerca del centro de la zona habitable, donde las variaciones orbitales no empujarán su planeta a extremos.
La Tierra es relativamente joven. Teniendo en cuenta el hecho de que el planeta solo ha existido durante 4.500 millones de años, y solo descubrió la vida multicelular en los últimos cientos de millones de años.
El sol se calienta y como estamos tan cerca en realidad solo tenemos unos pocos cientos de millones de años, como mucho mil millones de años antes de que suban las temperaturas y se evaporen los océanos. Pero, ¿y si la vida hubiera podido obtener miles de millones de años más de evolución para funcionar de nuevo? formas de vida más diversas?
Crees que un ornitorrinco es inusual, imagínense lo que obtendrían con 2 mil millones de años más de evolución. O 20 mil millones.
Planetas encontrados orbitando G, Estrellas de tipo K y M del Telescopio Espacial Kepler. Crédito:NASA / JPL
En un artículo de 2016 llamado Superhabitable Worlds, Rene Heller y John Armstrong atraviesan las condiciones que podrían hacer que el planeta sea lo más habitable posible. Este es un documento muy legible, con muchas ideas geniales. Si eres un escritor de ciencia ficción que busca ideas para construir un mundo, definitivamente échale un vistazo.
Proponen que las estrellas con menos masa que el sol, clasificadas como K estrellas, son probablemente los mejores candidatos para la diversidad, ya que son longevos y relativamente estables. Una estrella de tipo K tendrá una vida útil de 20 a 70 mil millones de años sin esas molestas mega llamaradas enanas rojas.
Querrías otros planetas en el sistema estelar, capaz de redirigir asteroides y cometas con su gravedad para entregar agua y otras sustancias químicas necesarias para la vida. Gracias por eso, Júpiter.
E idealmente quieres varios planetas habitables en el mismo sistema, capaz de enviar vida de un lado a otro. Un proceso conocido como panspermia.
Convierta su planeta habitable en la luna de un gigante gaseoso para obtener poderosas fuerzas de marea que mantendrían el material volcánico fresco en erupción hacia la superficie.
El campo magnético y las corrientes eléctricas en y alrededor de la Tierra generan fuerzas complejas que tienen un impacto inconmensurable en la vida cotidiana. Se puede pensar en el campo como una enorme burbuja, protegiéndonos de la radiación cósmica y las partículas cargadas que bombardean la Tierra con los vientos solares. Está formado por vientos de partículas que soplan desde el sol llamados viento solar, la razón por la que se aplana en el "lado del sol" y se extiende en una larga cola en el lado opuesto de la Tierra. Crédito:ESA / ATG medialab
Mejor todavía, tener un planeta binario, donde dos mundos orbitan uno al otro, entregando fuerzas de marea e intercambiando formas de vida de un lado a otro.
¡Y recién estamos comenzando!
Haga que el planeta sea más grande y obtendrá más área de superficie para que el agua circule las temperaturas (más sobre eso en un segundo), pero también más superficie para que las formas de vida exploten varios nichos.
Entonces, estamos hablando de un mayor planeta más masivo. Una vez que obtenga aproximadamente el doble de la masa de la Tierra, la tectónica de placas comienza a apagarse, así que trata de mantenerte por debajo de esa cantidad.
También desea un mundo que sea lo suficientemente grande y lo suficientemente caliente en su interior para que el movimiento de las aleaciones de hierro en su núcleo mantenga una magnetosfera en todo el planeta.
Probablemente esté preocupado por la gravedad de la superficie, pero un planeta con el doble de masa que la Tierra solo necesita ser un 40 por ciento más grande para tener aproximadamente la misma gravedad en la superficie.
Una simulación de la Tierra preindustrial. Crédito:NASA / GISS
En una conferencia reciente en Barcelona, La Dra. Stephanie Olson de la Universidad de Chicago presentó el trabajo que habían realizado en la búsqueda de los entornos que mejor sustentarían la vida en exoplanetas.
Utilizaron una herramienta de la NASA llamada modelo de circulación general ROCKE-3-D. Esta es una herramienta realmente sorprendente que está disponible gratuitamente para el público. Puedes ir al sitio web, y luego ver cómo serían las condiciones en diferentes mundos, desde la antigua Venus hasta los planetas que orbitan Proxima Centauri.
Puedes simular sus temperaturas del aire, lluvia, concentraciones de suelo y más.
Déjame mostrarte algunos ejemplos. Aquí está la Tierra preindustrial, con temperaturas del aire que van desde alrededor de 35 C cerca del ecuador hasta más frío que -60 C en los polos.
Pero puedes reemplazar la Tierra con la antigua Venus, la forma en que se veía el planeta hace 2.900 millones de años cuando el sol era un 20 por ciento más tenue de lo que es hoy. Seguía rotando una vez cada 243 días, aunque, y probablemente tenía un océano poco profundo que alcanzaba una profundidad de 310 metros en sus tierras bajas.
Simulación de la antigua Venus. Crédito:NASA / GISS
Y aquí hay un planeta en órbita alrededor de la estrella enana roja Proxima Centauri, la estrella más cercana al sol. Porque orbita tan cerca de su estrella, el planeta probablemente esté bloqueado por las mareas. Esto tiene un impacto dramático en la temperatura del aire con un lado hacia la estrella, y un lado mirando hacia otro lado.
Pero si el planeta tiene rotación de resonancia, donde gira tres veces sobre su eje por cada 2 órbitas, y si tiene una atmósfera que coincide aproximadamente con la atmósfera de nitrógeno y oxígeno de la Tierra, luego terminas con un mundo que parece mucho más cómodo para vivir.
Olson y su equipo utilizaron este software para simular los climas y los hábitats oceánicos de diferentes tipos de exoplanetas. Aquí en la tierra, la diversidad de la vida depende del afloramiento de material procedente de las profundidades de los océanos, devolviéndolo a la superficie donde la vida pueda usarlo.
Más afloramiento significa más actividad biológica, más diversidad.
En otras palabras, para encontrar los planetas con mayor diversidad de vida, desea encontrar los mundos que tienen grandes cantidades de circulación oceánica.
Simulación de un planeta bloqueado por las mareas que orbita Proxima Centauri. Crédito:NASA / GISS
¿Hay algo mejor que la Tierra? Según Olson, si un planeta gira más lentamente, tiene una mayor densidad atmosférica, y tiene continentes, entonces puede aumentar la cantidad de circulación oceánica.
Y esto nos da una idea de lo que buscarán los astrónomos al examinar los mundos extrasolares. Cuando las misiones LUVOIR o HabEx de la NASA vuelan en la década de 2030, podrán obtener imágenes directamente de las superficies de los exoplanetas. Medirán los químicos en su atmósfera, detectar agua, e incluso determinar qué parte del planeta está cubierta por continentes.
Realmente no debería sorprendernos si encontramos mundos súper habitables en la Vía Láctea, mundos que son claramente más habitables que la Tierra. Una vez más, resulta, no somos especiales. Esta bien, al menos tendremos compañía.
