{"id":66191,"date":"2007-05-23T03:46:00","date_gmt":"2007-05-23T03:46:00","guid":{"rendered":"http:\/\/weblogs.madrimasd.org\/\/astrofisica\/archive\/2007\/05\/23\/66191.aspx"},"modified":"2020-03-27T12:27:56","modified_gmt":"2020-03-27T11:27:56","slug":"exoplanetas-la-zona-de-habitabilidad-y-la-busqueda-de-vida-mas-alla-del-sistema-solar","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/astrofisica\/2007\/05\/23\/66191","title":{"rendered":"ExoPlanetas: La zona de habitabilidad y la b\u00fasqueda de vida m\u00e1s all\u00e1 del Sistema Solar"},"content":{"rendered":"
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David Barrado y Navascu\u00e9s<\/p>\n

\u201cYo puedo imaginar un infinito n\u00famero de mundos parecidos a la Tierra, con un jard\u00edn del Ed\u00e9n en cada uno\u201d. Lo afirmaba Giordano Bruno<\/a> a finales del siglo XVI, antes de ser quemado por orden de la Inquisici\u00f3n Romana. Desde luego, no es en nuestro planeta donde se puede encontrar el Para\u00edso. Aqu\u00ed ya no, si es que existi\u00f3 una Edad de Oro. Pero tal vez exista m\u00e1s all\u00e1. Los astr\u00f3nomos y exobi\u00f3logos<\/a> seguimos empe\u00f1ados en buscar vida en el Universo, y uno de los conceptos que manejamos es el de Zona de Habitabilidad<\/a>.<\/p>\n<\/div>\n

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Desde los glaciares vientos de la meseta ant\u00e1rtica<\/a> a la sofocante humedad c\u00e1lida del Tr\u00f3pico o la aridez ardiente del Sahara; desde la negrura de las m\u00e1s profundas simas abisales<\/a> a las resplandecientes cumbres nevadas de los techos del mundo; en volcanes o en medios tan \u00e1cidos como los de Rio Tinto<\/a>. S\u00ed, la vida, en sus diversas formas, abunda, medra, en ocasiones domina. Cambian las condiciones f\u00edsicas y qu\u00edmicas, pero a\u00fan as\u00ed siempre hay un nicho cubierto por un conjunto de especies. Pero la Tierra, con toda su variedad, solo cubre un exiguo rango de temperaturas y presiones o de niveles de radiaci\u00f3n. La temperatura m\u00e1s baja registrada en la Ant\u00e1rtica puede rondar los -90 grados cent\u00edgrados, y el valor m\u00e1s alto medido en el desierto m\u00e1s caliente rondar\u00e1 los 60 grados (datos aproximados). Esto es, un rango de unos 150 grados. La mayor parte del planeta tiene unas oscilaciones mucho m\u00e1s reducidas. En Madrid, ya de por si extremo al tener clima continental, son unos 50 grados de diferencia entre el d\u00eda m\u00e1s fr\u00edo y el m\u00e1s caluroso del a\u00f1o.<\/div>\n

El clima terrestre depende, entre otros factores, de uno esencial: el Sol y de la cantidad de energ\u00eda que de \u00e9l recibimos. Esto es, depende de la energ\u00eda que irradia nuestra estrella (unos 3,65 x 1023<\/sup> kilovatios) y la que llega a la Tierra (la denominada constante solar<\/a>, 1,366 vatios por metro cuadrado), que depende de la distancia entre la Tierra y el Sol y de la secci\u00f3n eficaz de la Tierra (el \u00e1rea que \u201cve\u201d el Sol). Esta cantidad de energ\u00eda es esencial para que el agua se encuentre en estado l\u00edquido. As\u00ed, Marte, que se encuentra una distancia mayor del Sol (1.52 veces la distancia media entre el Sol y la Tierra o unidades astron\u00f3micas), recibe solo un 43% de la energ\u00eda que llega a\u00a0 nuestro planeta por metro cuadrado (depende con el inverso del cuadrado de la distancia). Por tanto, de haber agua en Marte<\/a>, se encontrar\u00eda preferentemente en estado s\u00f3lido, ya que la temperatura media de la Tierra es de unos 10 grados cent\u00edgrados (por encima del punto de fusi\u00f3n del hielo), cuando la de Marte es de unos -63 grados cent\u00edgrados. Pero, insistimos, la variaci\u00f3n en un planeta puede ser muy grande (en el caso de Marte, entre -140 y +20 grados cent\u00edgrados). Otro ejemplo lo proporciona Venus, m\u00e1s cerca del Sol que la Tierra, y con una temperatura media de +465 grados cent\u00edgrados. Como contarejemplo est\u00e1 Mercurio, cuya temperatura superficial, unos +167 grados cent\u00edgrados, es inferior a la de Venus, a pesar de estar mucho m\u00e1s cerca del Sol. Y es que la composici\u00f3n qu\u00edmica de la atm\u00f3sfera de un planeta (Mercurio tiene una muy t\u00e9nue)\u00a0 es tremendamente importante.<\/p>\n

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\n Gr\u00e1fico tomado de The Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy and Spaceflight<\/a>, que muestra la localizaci\u00f3n de la Zona de Habitabilidad en funci\u00f3n de la masa estelar.
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La Zona de Habitabilidad <\/strong>
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\nLa Zona de Habitabilidad<\/a> alrededor de una estrella se define como el rango de distancias orbitales en donde un planeta de tipo terrestre podr\u00eda contener agua l\u00edquida. Este fen\u00f3meno implica que se asume que el agua es indispensable para la aparici\u00f3n de la vida, lo cual no tiene que ser rigurosamente cierto.<\/p>\n

La Zona de Habitabilidad<\/a> depende de dos factores: la masa de la estrella y su edad, ya que al evolucionar, una estrella cambia su tipo espectral y su luminosidad. El l\u00edmite inferior de la zona de habitabilidad se estima a partir de la fotodisociaci\u00f3n de agua. Esto es, cuando la radiaci\u00f3n solar es tan intensa que el agua se descompone en sus elementos b\u00e1sicos, ox\u00edgeno e hidr\u00f3geno, y \u00e9ste \u00faltimo escapa del planeta al no poder ser retenido por el campo gravitacional del planeta. En buena medida arbitrariamente, se estima que la radiaci\u00f3n requerida es 1.1 veces la constante solar (1,1×1,366 vatios\/m2<\/sup>). En el Sistema Solar, ello equivale a 0.95 unidades astron\u00f3micas). El l\u00edmite superior de la Zona de Habitabilidad lo impone la condensaci\u00f3n de di\u00f3xido de carbono (CO2<\/sub>). Una estimaci\u00f3n conservadora indica que ello ocurre a un valor de 0.53 veces la constante solar. Nuevamente, en el Sistema Solar, esto equivale a 1.37 unidades astron\u00f3micas.<\/p>\n

Como hemos dicho en el p\u00e1rrafo anterior, las estrellas evolucionan y su luminosidad cambia. Por ello, se ha definido el concepto de Zona de Habitabilidad Continuada (ZHC), que representa el rango de distancias orbitales para las cuales la constante solar se mantiene dentro de estos l\u00edmites (1.1-0.53) durante una parte significativa de la historia de una estrella. Dado que el Sol aumente lentamente su luminosidad, en el Sistema Solar la ZHC se localiza entre 0.95 y 1.15 unidades astron\u00f3micas. Por tanto, es en este rango de distancias orbitales donde, en principio, se debe buscar agua l\u00edquida y, por tanto, vida.<\/p>\n

La Zona de Habitabilidad alrededor de otras estrellas se define de manera an\u00e1loga. Basta con comparar la luminosidad de la estrella con la del Sol para calcular la distancia media de esta regi\u00f3n, seg\u00fan:<\/p>\n

Dist(ZH, estrella) = [L(estrella) \/ L(sol)]0.5<\/sup>, en unidades astron\u00f3micas<\/p>\n

Para calcular el radio m\u00ednimo y m\u00e1ximo de su Zona de Habitabilidad, basta con multiplicar Dist(ZH,estrella) por los factores 0.95 y 1.37, respectivamente.
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\nLa dependencia de la Zona de Habitabilidad con la luminosidad de la estrella central. <\/em><\/strong><\/strong><\/p>\n

As\u00ed, en una estrella de tipo M, las m\u00e1s numerosas en nuestra galaxia, de baja masa y luminosidad, la Zona de Luminosidad se encuentra muy cerca del astro central. De hecho, est\u00e1 tan pr\u00f3xima que un hipot\u00e9tico planeta localizado en dicha \u00f3rbita se encontrar\u00eda con un periodo de rotaci\u00f3n igual al de revoluci\u00f3n, debido al efecto marea, al igual que le sucede a la Luna con la Tierra. Este es el caso del sistema planetario m\u00faltiple asociado a la estrella Gliese 581<\/a> y del planeta recientemente descubierto por un equipo europeo (Gl581c<\/a>), que podr\u00eda tener una masa de alrededor cinco veces la masa de la Tierra. Su distancia a la estrella central, de tipo espectral M3, es de 0.073 unidades astron\u00f3micas, y se especula que Gl581c podr\u00eda contener agua en estado l\u00edquido. Es de suponer que este caso no sea \u00fanico y misiones espaciales como Corot<\/a> y Kepler<\/a>, y en el futuro Darwin<\/a>, descubran numerosos sistemas como \u00e9ste.<\/p>\n

Organismos extrem\u00f3filos <\/strong><\/p>\n

Aun cuando el concepto de Zona de Habitabilidad nos sirve para buscar exoplanetas que pudieran albergar vida, siempre hemos de tener en cuenta dos factores: El primero es que la Naturaleza siempre nos sorprende<\/a>. Hist\u00f3ricamente la b\u00fasqueda de sistemas planetarios ha estado ligada a nuestra percepci\u00f3n del Sistema Solar, siempre ha sido utilizado como modelo b\u00e1sico. Sin embargo, desde el descubrimiento del primer exoplaneta, ha quedado claro la gran variedad de escenarios<\/a>, incluyendo estrellas de muy baja temperatura superficial con planetas similares a la Tierra en \u00f3rbitas muy cercanas, aunque dentro de la Zona de Habitabilidad. Incluso la presencia de planetas en torno a estrellas dobles<\/a> o alrededor de estrellas evolucionadas<\/a>, las gigantes rojas.<\/p>\n

Por otra parte, en nuestro mismo planeta encontramos vida en ecosistemas verdaderamente alien\u00edgenas, que no dependen de la energ\u00eda solar para su desarrollo. Es \u00e9ste el caso de los organismos extrem\u00f3filos<\/a>, que viven en parajes insospechados, tales como medios extremadamente \u00e1cidos (como es el caso de Rio Tinto<\/a>); o en las proximidades de volcanes, a muy altas temperaturas.<\/p>\n

Por tanto, no debemos olvidar que la constante solar solo es un valor indicativo para la b\u00fasqueda de vida, y que \u00e9sta no tiene por qu\u00e9 desarrollarse a partir de un medio acu\u00e1tico. El metano podr\u00eda jugar un papel an\u00e1logo al agua, como ocurre en la hidrolog\u00eda de Tit\u00e1n<\/a>. Por otra parte, otras qu\u00edmicas, distintas a las del carbono, podr\u00edan ser posibles.<\/p>\n

La b\u00fasqueda contin\u00faa\u2026<\/p>\n

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\n Otros enlaces <\/strong><\/strong>
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