En agosto de 2016, se confirmó la existencia de un planeta similar a la Tierra justo al lado de nuestro Sistema Solar. Para hacer las cosas aún más emocionantes, se confirmó que este planeta también orbita dentro de la zona habitable de su estrella. Desde entonces, los astrónomos y los cazadores de exoplanetas han estado ocupados tratando de determinar todo lo que pueden sobre este planeta rocoso, conocido como Proxima b. Lo más importante en la mente de todos ha sido cuán probable es que sea habitable.
Sin embargo, desde entonces surgieron numerosos estudios que indican que Proxima b, dado el hecho de que orbita alrededor de un tipo M (enana roja), tendría dificultades para mantener la vida. Esta fue ciertamente la conclusión alcanzada en un nuevo estudio dirigido por investigadores del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. Como mostraron, un planeta como Proxima b no podría retener una atmósfera similar a la Tierra por mucho tiempo.
Las estrellas enanas rojas son las más comunes en el Universo, y representan aproximadamente el 70% de las estrellas solo en nuestra galaxia. Como tal, los astrónomos están naturalmente interesados en saber qué tan probable es que apoyen planetas habitables. Y dada la distancia entre nuestro Sistema Solar y Proxima Centauri - 4.246 años luz - Proxima b se considera ideal para estudiar la habitabilidad de los sistemas de estrellas enanas rojas.
Además de todo eso, el hecho de que se cree que Proxima b es similar en tamaño y composición a la Tierra lo convierte en un objetivo especialmente atractivo para la investigación. El estudio fue dirigido por la Dra. Katherine Garcia-Sage del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA y la Universidad Católica de América en Washington, DC. Como le dijo a Space Magazine por correo electrónico:
“Hasta ahora, no se han encontrado muchos exoplanetas del tamaño de la Tierra orbitando en la zona templada de su estrella. Eso no significa que no existan: los planetas más grandes se encuentran con mayor frecuencia, porque son más fáciles de detectar, pero Proxima b es de interés porque no solo tiene el tamaño de la Tierra y está a la distancia correcta de su estrella, sino que también orbitando la estrella más cercana a nuestro Sistema Solar ".
En aras de determinar la probabilidad de que Proxima b sea habitable, el equipo de investigación buscó abordar las principales preocupaciones que enfrentan los planetas rocosos que orbitan estrellas enanas rojas. Estos incluyen la distancia del planeta de sus estrellas, la variabilidad de las enanas rojas y la presencia (o ausencia) de campos magnéticos. La distancia es de particular importancia, ya que las zonas habitables (también conocidas como zonas templadas) alrededor de las enanas rojas están mucho más cerca y más apretadas.
"Las enanas rojas son más frías que nuestro propio Sol, por lo que la zona templada está más cerca de la estrella que la Tierra del Sol", dijo el Dr. García-Sage. “Pero estas estrellas pueden estar muy activas magnéticamente, y estar tan cerca de una estrella magnéticamente activa significa que estos planetas se encuentran en un entorno espacial muy diferente al que experimenta la Tierra. A esas distancias de la estrella, la radiación ultravioleta y de rayos X puede ser bastante grande. El viento estelar puede ser más fuerte. Podría haber erupciones estelares y partículas energéticas de la estrella que ionizan y calientan la atmósfera superior ”.
Además, las estrellas enanas rojas son conocidas por ser inestables y de naturaleza variable en comparación con nuestro Sol. Como tal, los planetas que orbitan en las proximidades tendrían que lidiar con brotes y un intenso viento solar, que podría eliminar gradualmente sus atmósferas. Esto plantea otro aspecto importante de la investigación de habitabilidad de exoplanetas, que es la presencia de campos magnéticos.
En pocas palabras, la atmósfera de la Tierra está protegida por un campo magnético impulsado por un efecto dinamo en su núcleo externo. Esta "magnetosfera" ha evitado que el viento solar elimine nuestra atmósfera, dando así a la vida la oportunidad de emerger y evolucionar. Por el contrario, Marte perdió su magnetosfera hace aproximadamente 4.200 millones de años, lo que llevó a que su atmósfera se agotara y su superficie se convirtiera en el lugar frío y seco que es hoy.
Para evaluar la posible habitabilidad y capacidad de Proxima b para retener agua superficial líquida, el equipo asumió la presencia de una atmósfera similar a la Tierra y Un campo magnético alrededor del planeta. Luego explicaron la radiación mejorada proveniente de Proxima b. Esto fue proporcionado por el Centro Harvard Smithsonian de Astrofísica (CfA), donde los investigadores determinaron el espectro ultravioleta y de rayos X de Proxima Centauri para este proyecto.
A partir de todo esto, construyeron modelos que comenzaron a calcular la tasa de pérdida atmosférica, utilizando la atmósfera de la Tierra como plantilla. Como explicó el Dr. García-Sage:
“En la Tierra, la atmósfera superior se ioniza y se calienta por la radiación ultravioleta y de rayos X del Sol. Algunos de estos iones y electrones escapan de la atmósfera superior en los polos norte y sur. Tenemos un modelo que calcula qué tan rápido se pierde la atmósfera superior a través de estos procesos (no es muy rápido en la Tierra) ... Luego usamos esa radiación como entrada para nuestro modelo y calculamos un rango de posibles tasas de escape para Proxima Centauri b, basado en diferentes niveles de actividad magnética ".
Lo que encontraron no fue muy alentador. En esencia, Proxima b no podría retener una atmósfera similar a la Tierra cuando se somete a la intensa radiación de Proxima Centauri, incluso con la presencia de un campo magnético. Esto significa que a menos que Proxima b haya tenido un tipo de historia atmosférica muy diferente al de la Tierra, es muy probable que sea una bola de roca sin vida.
Sin embargo, como lo expresó el Dr. García-Sage, hay otros factores a considerar que su estudio simplemente no puede explicar:
“Descubrimos que las pérdidas atmosféricas son mucho más fuertes de lo que son en la Tierra, y para los altos niveles de actividad magnética que esperamos en Proxima b, la tasa de escape fue lo suficientemente rápida como para que una atmósfera entera similar a la Tierra pudiera perderse en el espacio. Eso no tiene en cuenta otras cosas como la actividad volcánica o los impactos con cometas que podrían reponer la atmósfera, pero sí significa que cuando intentamos comprender qué procesos moldearon la atmósfera de Proxima b, tenemos que tomar en cuenta la actividad magnética de la estrella. Y comprender la atmósfera es una parte importante para comprender si el agua líquida podría existir en la superficie del planeta y si la vida podría haber evolucionado ".
Por lo tanto, no todas son malas noticias, pero tampoco inspiran mucha confianza. A menos que Proxima b sea un planeta volcánicamente activo y esté sujeto a muchos impactos cometarios, no es probable que sea un mundo templado y portador de agua. Lo más probable es que su clima sea análogo al de Marte: frío, seco y con agua principalmente en forma de hielo. Y en cuanto a la vida indígena que emerge allí, tampoco es muy probable.
Estos y otros estudios recientes han pintado una imagen bastante sombría sobre la habitabilidad de los sistemas de estrellas enanas rojas. Dado que estos son los tipos de estrellas más comunes en el Universo conocido, la probabilidad estadística de encontrar un planeta habitable más allá de nuestro Sistema Solar parece estar disminuyendo. ¡No son buenas noticias para aquellos que esperan que la vida se encuentre allí dentro de sus vidas!
Pero es importante recordar que lo que podemos decir definitivamente en este momento sobre los planetas extrasolares es limitado. En los próximos años y décadas, las misiones de próxima generación, como el James Webb Space Telescope (JWST) y el Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), seguramente pintarán una imagen más detallada. Mientras tanto, todavía hay muchas estrellas en el Universo, ¡incluso si la mayoría de ellas están extremadamente lejos!
