De los miles de exoplanetas descubiertos hasta ahora, los más comunes son las «súper-Tierras», mundos más grandes que la Tierra pero más pequeños que Neptuno. Algunos de estos planetas incluso se encuentran dentro de las zonas habitables de sus estrellas madre, lo que significa que las condiciones allí podrían ser adecuadas para albergar agua líquida en sus superficies.

Pero, ¿podrían estos exoplanetas gigantes y rocosos realmente sostener las condiciones para la vida? ¿O la vida se limita a planetas más pequeños como el nuestro? En última instancia, solo las observaciones futuras nos darán una respuesta concluyente. Pero mientras tanto, la pregunta nos da una oportunidad perfecta para explorar los límites de nuestra comprensión de dónde la vida podría encontrar un hogar.

Definición de habitabilidad en la super-Tierra

Primero, tenemos que tener claro lo que queremos decir con «habitable», ya que algunos mundos salvajes en nuestro propio sistema solar se extienden mucho más allá de lo que consideraríamos normal. Después de todo, ningún otro planeta conocido es como la Tierra.

Los otros planetas pequeños y rocosos en nuestro sistema solar son páramos estériles (Mercurio y Marte) o infiernos de pesadilla (Venus). Los gigantes gaseosos, con sus atmósferas profundas y aplastantes, están descartados. Algunas de sus lunas congeladas, sin embargo, ofrecen ricas recompensas de agua líquida bajo sus cortezas rígidas, y podrían ser un segundo gran hogar para la vida en nuestro propio patio trasero. Pero por ahora, restringiremos nuestra discusión a mundos que se parecen a la Tierra.

Eso significa que, en nuestro estudio de las súper-Tierras, necesitamos encontrar planetas que se vean y actúen (y con suerte huelan) muy parecidos a nuestro planeta. Esto incluye sentarse dentro de la zona habitable de una estrella, para asegurarse de que las temperaturas sean las adecuadas, así como tener atmósferas que sean relativamente gruesas pero no demasiado gruesas. Estos planetas también necesitan tener agua líquida en la superficie, no encerrada debajo de una corteza congelada o hervida en vapor. Y por último, deben tener un campo magnético, para proteger esa atmósfera y agua líquida del constante ataque brutal del viento solar.

Por supuesto, hay muchos más criterios que deben estar en su lugar para que un mundo realmente albergue la vida. Pero sin estas condiciones básicas, las posibilidades de que algo crezca en un mundo alienígena son bastante escasas, por lo que es un buen lugar para comenzar.

Elegir el planeta del tamaño correcto

Los astrónomos generalmente definen una super-Tierra como cualquier planeta entre el tamaño de la Tierra y 10 veces más masivo. Los astrónomos tienden a llamar a los planetas más grandes que esos mini-Neptunos, pero esa distinción aparentemente limpia disfraza muchos matices que son importantes para determinar la habitabilidad.

Obviamente, algo más cercano al tamaño de la Tierra tiene más posibilidades de ser habitable, porque presumiblemente, es muy similar a la Tierra. Y algo más cercano al tamaño de Neptuno probablemente no sería un lugar muy divertido para que la vida encuentre un punto de apoyo, porque Neptuno en general no es tan hospitalario, al menos de acuerdo con la definición anterior.

A medida que los planetas suben en masa, un núcleo rocoso mejora cada vez más para aferrarse a una atmósfera espesa y gaseosa, debido a su gravedad mejorada. Eventualmente, habrá tanta atmósfera que el planeta se caracterizaría mejor como un gigante gaseoso que como un mundo rocoso. Desafortunadamente, carecemos de una línea divisoria clara entre esos dos extremos, y las súper-Tierras cierran esa brecha.

Aquí es donde la órbita también importa. Si un planeta está demasiado cerca de su estrella madre, independientemente de su tamaño, simplemente se va a tostar. Tome 55 Cancri e, una supertierra rocosa a unos 55 años luz de distancia. Tiene ocho veces la masa de la Tierra, pero está tan cerca de su estrella madre que es solo una bola de roca fundida.

Por otro lado, el planeta TOI 270c es más pequeño, con aproximadamente siete veces la masa de la Tierra. Pero está tan lejos de su estrella madre que es casi en su totalidad gas, lo que lo hace más parecido a un mini-Neptuno que a cualquier otra cosa.

Los contendientes

En última instancia, una supertierra habitable necesita tener la densidad correcta, lo que indica que no es demasiado rocosa o demasiado gaseosa. Incluso entonces, es solo una suposición, ya que los astrónomos tienen poca información sobre cualquier exoplaneta en particular.

Tomemos, por ejemplo, Gliese 581c, que está a solo unos 20 años luz de distancia. Este exoplaneta tiene aproximadamente 5,5 veces la masa de la Tierra y se encuentra dentro de la zona habitable de su estrella. Pero los astrónomos solo conocen su masa, no su radio, por lo que no pueden determinar la densidad del planeta. En esa órbita y esa masa, el planeta podría ser un mundo rocoso típico, o hecho de hierro sólido. O podría ser un pequeño mundo de gas, o incluso hecho de diamante.

En cuanto al campo magnético de cualquier exoplaneta, esto es una cuestión de pura especulación. Los científicos creen que es probable que los planetas más grandes que la Tierra alberguen fuertes campos magnéticos, pero es imposible saberlo con certeza. Por ejemplo, mientras que Venus y la Tierra son aproximadamente del mismo tamaño, solo la Tierra tiene un campo magnético sustancial.

Quizás el mejor candidato para una super-Tierra habitable es LHS 1140b, que orbita una estrella enana roja a unos 49 años luz de la Tierra. Es aproximadamente un 60% más ancho que nuestro planeta, pero 6,48 veces más masivo. Orbita extremadamente cerca de su estrella madre, su período orbital es de solo 25 días, pero dado que la estrella es una enana roja fría, esto está cómodamente dentro de la zona habitable.

Los modelos atmosféricos de LHS 1140b permiten la posibilidad de una atmósfera espesa que abraza un mundo con océanos de agua líquida. Solo observaciones detalladas, tal vez con el Telescopio Espacial James Webb, nos dirán con certeza si el planeta realmente es habitable. Mientras tanto, es el actual campeón reinante del planeta más grande que posiblemente podría albergar vida.

Fuente: Space.com

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