Si no hubiera vida en la Tierra, ¿seguiría siendo habitable? La NASA tiene la respuesta

tierra sin vida

Un modelo reproduce la evolución de la Tierra a lo largo de 4.500 millones de años sin ningún ser vivo nos puede ayudar a detectar vida en otros planetas

La vida en la Tierra sustenta la vida. Las plantas producen el oxígeno que nosotros y el resto de los animales respiramos, y mantienen el ciclo del agua. Pero  ¿la Tierra sería habitable sin seres vivos? A la hora de evaluar si un exoplaneta es habitable o no, esta pregunta es fundamental.

Cuando el Observatorio de Mundos Habitables de la NASA apunta su espejo hacia un exoplaneta rocoso a muchos años luz, lo que ve es la firma espectral de su atmósfera, es decir, una medida de los elementos químicos que la componen. La pregunta es si hay en esa atmósfera algo que no debería estar ahí si el planeta estuviera muerto. Para responder todas estas cuestiones, los científicos han decidido simular exactamente cómo sería la Tierra si nunca hubiera aparecido ningún ser vivo. Un equipo de ocho investigadores acaba de construir ese modelo por primera vez.

Esquema que muestra las fuentes y sumideros atmosféricos que definen los nuevos procesos del ciclo de los compuestos volátiles en el módulo ThermInt de VPLanet, inspirado en la figura 1 de B. J. Foley (2015). Los flujos relacionados con el CO₂ se indican en color magenta, y los relacionados con el H₂O, en color verde azulado. Incorporamos el ciclo del carbono estabilizador del clima descrito por B. J. Foley (2015), que realiza un seguimiento de la masa de CO₂ en los depósitos del manto (cman), de las placas tectónicas (cplate) y de la superficie (csurf). Incluimos el ciclo del agua profunda de J. Seales y A. Lenardic (2020), así como una parametrización de la precipitación y la evaporación de P. Driscoll y D. Bercovici (2013), lo que nos permite realizar un seguimiento de la masa de H₂O en los depósitos del manto (wman) y de la superficie (wsurf). En cada paso temporal, el carbono y el agua de la superficie se distribuyen entre la atmósfera (catm, watm) y el océano (cocean, wocean) al imponer el equilibrio en la interfaz aire-agua. Este esquema no representa la química oceánica modelizada.
Esquema que muestra las fuentes y sumideros atmosféricos que definen los nuevos procesos del ciclo de los compuestos volátiles en un modelo sin vida. Los flujos relacionados con el CO₂ se indican en color magenta, y los relacionados con el H₂O, en color verde azulado. 
Índice
  1. Para detectar vida, primero hay que saber cómo es un planeta sin vida
  2. Cuatro mil quinientos millones de años sin ningún ser vivo
  3. La misma temperatura, la misma agua, mucho menos oxígeno
  4. Un espectro de referencia para el Observatorio de Mundos Habitables
  5. REFERENCIA

Para detectar vida, primero hay que saber cómo es un planeta sin vida

La búsqueda de vida extraterrestre en exoplanetas descansa sobre el concepto de biosignatura: una característica química o espectral que solo podría haber sido producida por organismos vivos. El oxígeno molecular en la atmósfera de un planeta, por ejemplo, es una biosignatura potente porque en la mayoría de los planetas se destruiría rápidamente por reacciones geoquímicas si no fuera repuesto continuamente por fotosíntesis. El problema es que para afirmar que algo no debería estar ahí en ausencia de vida, los científicos necesitan un modelo preciso de lo que habría de todas formas. Hasta ahora, los modelos abióticos (sin vida) disponibles eran parciales: modelaban la atmósfera o el interior del planeta por separado, pero no ambos a la vez a lo largo de miles de millones de años.

Cuatro mil quinientos millones de años sin ningún ser vivo

El modelo desarrollado por Samantha Gilbert-Janizek y sus siete colaboradores es un sistema acoplado que simula conjuntamente el interior del planeta, su atmósfera y su química oceánica desde los primeros 50 millones de años hasta los 4.500 millones de años de historia planetaria, la edad actual de la Tierra. El sistema rastrea los ciclos del carbono a través del manto, las placas tectónicas y la superficie, los ciclos del agua incluyendo el ciclo profundo hacia el interior del planeta, la precipitación y la evaporación, y el equilibrio químico entre la atmósfera y los océanos, todo ello sin introducir ningún proceso biológico. Para validar el modelo, los investigadores comprobaron que reprodujera con precisión 19 observaciones clave de la Tierra preindustrial, incluyendo su temperatura media, su composición atmosférica y su química oceánica, dentro de los márgenes de incertidumbre de cada medición.

La misma temperatura, la misma agua, mucho menos oxígeno

El resultado más destacado es que la Tierra abiótica habría permanecido habitable. Las temperaturas superficiales y la presencia de agua líquida se habrían mantenido a lo largo de miles de millones de años gracias únicamente a procesos geológicos, sin necesidad de ningún organismo que regulara el clima. La conclusión es directa: la vida no es necesaria para mantener las condiciones de habitabilidad de un planeta. La principal diferencia respecto a la Tierra actual residiría en la composición de la atmósfera. En ausencia de fotosíntesis, el oxígeno molecular sería mínimo, porque casi todo el que respiramos es producto de la actividad de organismos fotosintéticos. El dióxido de carbono y el nitrógeno serían los gases dominantes, en proporciones distintas a las actuales. A partir de ese estado abiótico, el modelo también generó el espectro de luz reflejada que mostraría la Tierra sin vida a un telescopio distante.

Un espectro de referencia para el Observatorio de Mundos Habitables

Ese espectro abiótico es precisamente el objetivo estratégico del estudio. El Observatorio de Mundos Habitables está diseñado para fotografiar directamente planetas rocosos alrededor de estrellas similares al Sol y analizar sus atmósferas. Para que esa búsqueda sea eficaz, los astrónomos necesitan una referencia, un patrón de base que corresponda a un planeta que podría albergar vida pero no la tiene. Con ese patrón, cualquier exceso de oxígeno, metano u otras moléculas en un exoplaneta real se convertiría en una señal que merece investigación. El estudio concluye que la geología por sí sola es suficiente para mantener la habitabilidad, lo que implica que podría haber muchos más mundos habitables en el universo de los que se estimaba, aunque eso no diga nada sobre cuántos de ellos tienen vida de verdad.

REFERENCIA

Si quieres conocer otros artículos parecidos a Si no hubiera vida en la Tierra, ¿seguiría siendo habitable? La NASA tiene la respuesta puedes visitar la categoría Astro.

Continúa Leyendo

Subir