Crean una Tierra sin vida para descubrir si los extraterrestres están escondidos en otros planetas

Es una época de intensa actividad para los científicos que buscan vida en planetas distantes. Hasta la fecha, los astrónomos han catalogado más de 6.000 planetas fuera de nuestro sistema solar y están analizando las atmósferas de los mundos más prometedores en busca de sustancias químicas que podrían ser subproductos de la vida. Los astrobiólogos están particularmente interesados en atmósferas como la de la Tierra, que retienen suficiente calor para mantener agua líquida en la superficie del planeta, lo que los científicos consideran el factor clave para determinar si un planeta puede albergar vida tal como la conocemos.

Pero los científicos también quieren distinguir entre mundos habitables y mundos habitados. Para ello, necesitan saber qué tipo de condiciones atmosféricas en un planeta pueden explicarse sin vida, de modo que puedan identificar planetas con atmósferas que solo pueden explicarse por la influencia de la vida.

Para establecer esa base de referencia planetaria, investigadores de la Universidad de Washington (EE.UU.) construyeron una Tierra virtual compleja con una modificación crucial: no había ningún rastro de vida.

En un artículo publicado en The Planetary Science Journal, los investigadores simularon los sistemas geoquímicos de la Tierra durante 5.000 millones de años, desde su formación hasta aproximadamente 500 millones de años en el futuro. La simulación modeló el intercambio de sustancias químicas entre el núcleo, el manto, la corteza, la superficie y la atmósfera a lo largo del tiempo. Predijo con precisión 19 propiedades planetarias, como el flujo de calor a través del manto, pero omitió la influencia de la vida en esos sistemas. La simulación puede generalizarse para predecir cómo podría evolucionar una atmósfera en cualquier planeta rocoso y puede ayudar a identificar evidencia de vida en atmósferas que no se ajustan al modelo.

«Este modelo puede ayudarnos a comprender cómo los planetas habitables pero sin vida podrían imitar a los planetas con vida», afirmó la autora principal, Samantha Gilbert-Janizek, quien completó esta investigación como estudiante de doctorado en astronomía en la Universidad de Washington y ahora es investigadora postdoctoral en la Universidad de California en Riverside.

Cómo es este modelo

El trabajo de Gilbert-Janizek se basa en un modelo que simulaba el núcleo, el manto, la corteza y la radiación estelar, pero no incluían la superficie ni la atmósfera.

La atmósfera de un planeta está determinada por muchos factores no biológicos, como el calor y los gases provenientes de su interior y de su estrella. Pero la atmósfera de un planeta distante es también donde los astrónomos esperan encontrar evidencia clara de vida.

Existen muchas maneras en que la vida puede alterar la atmósfera: en la Tierra, las plantas y los animales liberan constantemente oxígeno y metano a la atmósfera. Estos dos elementos se destruyen mutuamente al mezclarse. Por lo tanto, un astrónomo extraterrestre que estudie nuestro planeta podría sospechar que algún ser vivo está reponiendo el suministro de ambos gases.

Esa lógica llevó al astrónomo Gilbert-Janizek a añadir modelos de superficie y atmósfera a la simulación terrestre existente, completando así la imagen de cómo se mueven las sustancias químicas a través de todos los sistemas de la Tierra.

«El trabajo de la Dra. Gilbert-Janizek representa un paso emocionante hacia la comprensión de dónde puede existir vida en el universo. Después de más de una década de trabajo de muchos científicos, la Dra. Gilbert-Janizek finalmente ha completado un modelo de la Tierra que reproduce simultáneamente las propiedades del núcleo, el manto, la superficie y la atmósfera terrestres. Esta calibración nos da la confianza de que las futuras simulaciones de exoplanetas serán precisas», dijo Barnes.

Gilbert-Janizek afirma que el nuevo modelo mejorado también puede servir de base para el diseño de futuros telescopios construidos para estudiar planetas distantes, como el propuesto Observatorio de Mundos Habitables.