¿Cuál es la receta para un planeta vivo? Los astrónomos no están seguros: todavía no hemos encontrado otro que no sea la Tierra.
Pero tenemos algunas conjeturas educadas: la vida probablemente necesita agua, carbono y suficiente luz y calor para alimentar un mundo sin quemarlo. La gravedad no debería ser demasiado alta, y una atmósfera tampoco dolería. Pero un nuevo estudio propone otro ingrediente esencial: los principales impactos de asteroides y cometas, en las cantidades correctas.
Cuando un objeto grande golpea un planeta, suceden dos cosas: el material del objeto se agrega a la masa del planeta y parte de la atmósfera alrededor de la zona de impacto es expulsada al espacio, dijo Mark Wyatt, astrónomo y líder de la Universidad de Cambridge. autor del nuevo artículo. En los impactos verdaderamente gigantes, como el que formó la luna de la Tierra, también se expulsa parte de la atmósfera del otro lado del planeta, lo que significa que se pierde un poco más. Pero eso no significa que un aspirante a mundo natal deba evitar los impactos por completo. Si un planeta quiere desarrollar las condiciones necesarias para la vida, es mejor pertenecer a una categoría media de planetas que absorban muchos impactos importantes, pero no tantos que pierdan sus atmósferas.
Eso es porque los planetas casi seguramente necesitan "volátiles" en sus atmósferas para germinar, dijo Wyatt a Live Science. Los volátiles son productos químicos, como el agua y el dióxido de carbono, que pueden hervir a bajas temperaturas. Toda la vida que conocemos depende del agua y el carbono para mantenerse a un nivel químico básico, y los científicos creen que las propiedades de esos químicos los hacen necesarios para que surja la vida en cualquier parte del universo.
Pero no todos los planetas comienzan con las concentraciones necesarias de volátiles. Al principio de la vida de una estrella, es mucho más brillante. Y ese brillo adicional es lo suficientemente caliente como para hornear todo el polvo suelto en la región que se convertirá en la zona habitable de la estrella, el área no demasiado caliente ni demasiado fría, más adelante. Esas altas temperaturas tempranas probablemente eliminan el agua y otros volátiles del polvo que eventualmente se convertirán en planetas habitables. Entonces, después de que se forman los planetas y la estrella se enfría, estos orbes rocosos necesitan adquirir sus volátiles de algún otro lugar del sistema solar. En otras palabras, tienen que estrellarse contra un montón de grandes objetos perdidos.
Los investigadores encontraron que los mejores candidatos para entregar volátiles sin despojar la atmósfera del planeta y esterilizarla son objetos de tamaño mediano. Los impactos de los asteroides y cometas de 60 pies de ancho (20 metros) a 3.300 pies de ancho (1 kilómetro) son muy eficientes en la entrega de volátiles y tenderán a agregar más a la atmósfera de lo que restan, encontraron los autores. Los asteroides más grandes, de aproximadamente 1 a 12 millas (2 y 20 km) de ancho, tenderán a eliminar más atmósfera de la que agregan.
Impactos gigantes como el que formó la luna de la Tierra, según los autores, no se metan con esa historia tanto como cabría esperar. Tales eventos son bastante raros, y aunque pueden cambiar la composición de una atmósfera, no la eliminarán por completo.
Una de las lecciones importantes de este artículo es que las estrellas pequeñas de "clase M", la categoría más común de estrellas, demasiado oscuras para verlas a simple vista, muchas de ellas enanas rojas, son probablemente malas candidatas para la vida, escribieron los autores. Eso es significativo, porque una gran cantidad de exoplanetas potencialmente habitables han aparecido alrededor de ese tipo de estrellas.
"Para las estrellas M, su baja luminosidad significa que la zona habitable está mucho más cerca de la estrella que para una estrella como el sol", dijo Wyatt.
Para obtener suficiente luz, un planeta similar a la Tierra que rodea una estrella de clase M podría tener que estar tan cerca de esa estrella como Mercurio de nuestro sol.
Y se pone peor. Justo al lado de una pequeña estrella de baja masa, los asteroides y los cometas vuelan a velocidades mucho más altas y chocan más dramáticamente contra los planetas.
"Los impactos de mayor velocidad son mucho más eficientes para despojar una atmósfera", dijo Wyatt.
Esas son malas noticias para la vida en M mundos. Y no es el único factor que hace que la vida en el mundo M sea poco probable.
"Hay una serie de razones por las cuales los planetas habitables que orbitan alrededor de los enanos M podrían no tener una atmósfera, incluido el alejamiento de los vientos estelares y que los planetas estén mucho más cerca de su estrella anfitriona", dijo Sarah Rugheimer, experta en atmósferas de exoplanetas de la Universidad de Oxford, que no participó en esta investigación.
Entonces, ¿hay alguna esperanza de vida en los mundos M?
"Creo que, en última instancia, responderemos esta pregunta observacionalmente poco después de su lanzamiento: ¿Los planetas habitables que orbitan enanos M tienen atmósferas?" Dijo Rugheimer. "Sabemos que los planetas un poco más calientes y más grandes que orbitan alrededor de los enanos M tienen atmósferas espesas. Pero esta pregunta sigue siendo para los planetas habitables: ¿pueden retener una atmósfera lo suficientemente delgada, algo así como la Tierra en lugar de Venus?"
Los autores enfatizaron en el documento que muchas de sus conclusiones se basan en incertidumbres: ¿dónde se forma la vida? ¿Cuánto se parecen otros sistemas estelares de nuestro sistema solar?
Edwin Bergin, un experto en formación de planetas y agua en la Universidad de Michigan que no participó en esta investigación, estuvo de acuerdo con los autores en que hay lo que él llamó "complicaciones significativas" en los cálculos detrás de este documento.
"Pero las tendencias generales que presentan son bastante interesantes y podrían ser importantes", dijo.
Señaló su propio trabajo, que sugiere que la Tierra comenzó con una atmósfera más espesa y rica en nitrógeno, pero perdió gran parte de ella por los impactos. Los autores de este nuevo artículo sugirieron en su modelo que los impactos de cometas y asteroides podrían haber dado forma a las atmósferas de la Tierra, Marte y Venus.
En el futuro, dijeron los investigadores, hay más para aprender sobre cómo este trabajo puede explicar nuestro propio sistema solar, particularmente el papel de los impactos gigantes aquí. Este documento aún no se ha publicado en una revista revisada por pares y está disponible en el servidor de preimpresión arXiv.
