¿Son habitables las supertierras?
Las supertierras, mundos rocosos a caballo entre nuestro planeta y los gigantes de hielo como Urano y Neptuno, son un tipo de planeta muy abundante en el Universo. Muchas de ellas están situadas en la zona habitable de su estrella, ¿pero son realmente aptas para la vida? Existen muchos estudios que han analizado el problema de la habitabilidad de las supertierras desde el punto de vista de su interior. Y los resultados son prometedores, porque parece ser que una supertierra habitable podría mantener durante más tiempo una tectónica de placas activa, el principal mecanismo regulador del clima terrestre a largo plazo. Todo esto está muy bien, ¿pero qué hay de la atmósfera?
En un reciente artículo obra de un grupo de científicos liderado por Helmut Lammer (del IWF de Austria) se analiza la composición atmosférica de las supertierras y en esta ocasión la cosa no pinta tan bien. Se supone que los protoplanetas con una masa de entre 0,1 y 5 veces la terrestre que se formen en la zona habitable de las estrellas de tipo solar (tipo espectral G) deben rodearse de una densa atmósfera de hidrógeno. Con el tiempo, los planetas de masa terrestre o inferior se libran de esta envoltura gracias a la acción de los rayos X y ultravioletas provenientes de la joven estrella. El hidrógeno es mucho más ligero que el resto de gases, por lo que sufre el grueso de los efectos del proceso de pérdida atmosférica. Una estrella emite radiaciones ionizantes con gran profusión durante los primeros millones de años de vida antes de estabilizarse, así que el ritmo de desaparición de la atmósfera se para casi por completo pasado un tiempo.
Para un planeta de tamaño terrestre, la pérdida del envoltorio original de hidrógeno se produciría en unos cien millones de años, un parpadeo en la vida de una estrella. Sin embargo, para las supertierras el asunto sería muy diferente. Por culpa de su mayor gravedad superficial, cien millones de años no es tiempo suficiente para que estos mundos pierdan su hidrógeno. Pasada la fase de ‘rebeldía’ juvenil de la estrella, el envoltorio de hidrógeno podría durar prácticamente durante el resto de la vida del planeta. ¿Y qué tiene esto de malo? Pues en principio nada. Más bien todo lo contrario. Una atmósfera rica en hidrógeno podría servir de escudo y disminuir la tasa de pérdida atmosférica de especies moleculares de mayor masa como el nitrógeno. Y no sólo eso. También permitiría aumentar la temperatura media superficial del planeta gracias al efecto invernadero. Y, puesto que las estrellas de tipo solar son menos brillantes durante su juventud, una atmósfera rica en hidrógeno nos permitiría resolver la ‘paradoja del joven sol débil’ de forma simple.
El problema es que una atmósfera tan densa -que tendría entre cien y mil veces la cantidad de hidrógeno almacenada en los mares terrestres- generaría una presión superficial brutal, probablemente incompatible con las formas de vida compleja que conocemos en la Tierra. De ser ciertos estos resultados, las supertierras con una masa superior a 1,5 veces la terrestre (lo que corresponde a radios comprendidos entre 0,8 y 1,15 veces el de nuestro planeta) poseerían una atmósfera rica en hidrógeno demasiado densa para permitir la existencia de vida.
Aún es pronto para saber si las sueprtierras son mundos muertos rodeados por atmósferas de hidrógeno, pero lo que está claro es que para comprender la habitabilidad de un exoplaneta debemos tener en cuenta múltiples factores (composición, estructura interna, atmósfera, etc.), cada uno de ellos increíblemente complejo incluso si lo estudiamos por separado.
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