La desintegración radiactiva podría proporcionar suficiente calor para sustentar la vida en mundos distantes sin una estrella cercana. En la Tierra, la vida se desarrolló y evolucionó alrededor del calor radiactivo de elementos pesados ​​dentro del interior de la Tierra, muy por debajo de su superficie. Se sabe que la energía liberada por la desintegración radiactiva produce calor, que sustenta los ecosistemas hidrotermales que prosperan en el fondo del mar. Sin embargo, la posibilidad de que el calor de la desintegración radiactiva pueda sustentar vida extraterrestre más allá de nuestro planeta sigue sin explorarse. Utilizando modelos informáticos tridimensionales de alta resolución, los investigadores han evaluado la habitabilidad potencial de mundos del tamaño de la Tierra que sólo tienen la desintegración radiactiva de elementos pesados ​​para mantenerlos calientes. Los investigadores identificaron cuatro escenarios que involucran diferentes composiciones, que mantienen agua líquida en las superficies de estos mundos radiactivos. Sus resultados fueron publicados recientemente en la reconocida revista Nature Astronomy.

La desintegración radiactiva como fuente de energía alternativa

Estrellas como nuestro Sol son poderosas fuentes de energía que impulsan la vida en la Tierra. Si bien la mayoría de las exploraciones de exoplanetas habitables se han centrado en planetas que orbitan alrededor de estrellas similares a la nuestra, la inmensidad del universo sugiere que podría haber planetas ubicados en entornos desprovistos de estrellas. En tales escenarios, se requieren otras fuentes potenciales de energía para mantener agua líquida en sus superficies.

Los elementos radiactivos como el uranio, el torio y el potasio producen calor mediante desintegración radiactiva. En la Tierra, estos elementos contribuyen significativamente al calor interno que impulsa la actividad geotérmica, como los géiseres, las fuentes termales y los respiraderos hidrotermales de las profundidades marinas. Los investigadores detrás de este estudio investigaron el potencial de la desintegración radiactiva para proporcionar suficiente calor para mantener agua líquida en planetas sin estrellas.

Los modelos informáticos simulan escenarios habitables

Para investigar esta posibilidad, el equipo de investigación empleó sofisticados modelos informáticos tridimensionales. Simularon una variedad de planetas rocosos con diferentes composiciones y estructuras interiores. Se suponía que cada planeta orbitaba alrededor de una estrella distante que no proporcionaba suficiente calor para sostener agua líquida por sí sola.

Los modelos revelaron cuatro escenarios distintos en los que la desintegración radiactiva de elementos pesados ​​era capaz de mantener las temperaturas de la superficie de los planetas por encima del punto de congelación y potencialmente sustentar agua líquida. Estos escenarios estaban compuestos por:

1. Planetas ricos en agua :Los mundos rocosos con abundantes masas de agua probablemente tendrían cantidades significativas de elementos radiactivos disueltos en sus océanos. El calentamiento radiactivo procedente de la desintegración de estos elementos disueltos contribuiría al calor general del planeta.

2. Planetas ricos en hierro :La presencia de hierro dentro del núcleo de un planeta puede mejorar la producción de calor a partir de la desintegración radiactiva. La propensión del hierro a conducir el calor de manera eficiente contribuye aún más a la dispersión del calor por todo el planeta.

3. Planetas de corteza delgada :Los planetas con menos corteza o corteza más delgada experimentarían un aislamiento reducido, lo que permitiría que el calor de la desintegración radiactiva dentro de sus interiores alcance la superficie más fácilmente.

4. Planetas parecidos a la Tierra :Los mundos rocosos con composiciones y estructuras interiores similares a las de la Tierra también demostraron la capacidad de sustentar agua líquida mediante desintegración radiactiva.

El autor principal del estudio, el profesor Stephen Mojzsis de la Universidad de Colorado Boulder, enfatizó la importancia de considerar fuentes de energía alternativas más allá de las estrellas para sustentar la vida. "Nuestros resultados sugieren que pueden surgir entornos habitables en lugares que antes no creíamos posibles", explicó. "Esto amplía la gama de entornos en los que deberíamos buscar señales de vida más allá de la Tierra".

Implicaciones para la exploración de exoplanetas

El equipo concluyó que los escenarios que identificaron amplían la diversidad de entornos habitables que deberíamos considerar al explorar exoplanetas habitables. A medida que las técnicas de detección de exoplanetas avanzan rápidamente y se ponen en funcionamiento nuevos telescopios, el descubrimiento de planetas o lunas similares a la Tierra con agua, núcleos ricos en hierro, cortezas delgadas o composiciones favorables se vuelve más factible. El descubrimiento de tales mundos justificaría un examen más detenido para buscar signos de vida, incluso si están ubicados en regiones remotas del espacio sin el calor de una estrella cercana.

Los resultados de este estudio ofrecen una nueva perspectiva sobre la búsqueda de vida extraterrestre, alentando a los investigadores a considerar fuentes de energía alternativas y ampliar sus parámetros de búsqueda al contemplar el potencial de vida más allá de la Tierra.