¿Pueden los planetas bola de nieve soportar la vida?

Concepto artístico de un planeta bola de nieve, con su superficie completamente o casi completamente cubierta de hielo. Imagen vía NASA / AGU / GeoSpace.

Cuando se trata de buscar vida fuera del sistema solar, al menos la vida tal como la conocemos, el foco tiende a centrarse en los exoplanetas que no son ni demasiado calientes ni demasiado fríos. Los planetas rocosos en la zona habitable de su estrella tienen la mejor oportunidad de tener agua en sus superficies. Hasta ahora, se pensaba que mundos similares cubiertos de hielo probablemente serían demasiado fríos para la vida. Pero ahora una nueva investigación sugiere que podría no ser siempre el caso, y que algunos de esos planetas podrían tener áreas de tierra habitables.

Los nuevos hallazgos revisados ​​por pares fueron publicados en el Journal of Geophysical Research Planets el 18 de julio de 2019.

El estudio se centra en planetas de bolas de nieve, planetas rocosos como la Tierra con sus océanos congelados, que los científicos habían pensado que probablemente eran demasiado fríos para la vida. Tales mundos no tendrían agua líquida en sus superficies, solo hielo, y poca o ninguna área terrestre.

Pero la nueva investigación encuentra que la situación puede no ser siempre tan grave después de todo, como dijo Adiv Paradise, astrónomo y físico de la Universidad de Toronto:

Tienes estos planetas que tradicionalmente podrías considerar no habitables y esto sugiere que quizás puedan serlo.

Según el nuevo estudio, algunos planetas de bolas de nieve aún podrían tener áreas terrestres y agua alrededor de sus ecuadores. Imagen vía Gfycat.

Los hallazgos sugieren que algunos planetas de bolas de nieve aún podrían tener áreas terrestres cerca de sus ecuadores, con temperaturas en esas regiones lo suficientemente cálidas como para hacerlas más habitables. Los investigadores utilizaron un programa de computadora para simular diferentes variables climáticas, teniendo en cuenta condiciones como la cantidad de luz solar disponible y la configuración de las áreas terrestres.

Según estos científicos, una de las variables clave es el dióxido de carbono. Como sabemos por los estudios sobre el cambio climático, el dióxido de carbono es excelente para atrapar el calor en la atmósfera de un planeta. Cuando hay suficiente, un planeta puede permanecer lo suficientemente cálido como para agua líquida. Pero si hay muy poco de este gas, un planeta se congelará. Marte es un buen ejemplo; su atmósfera está compuesta principalmente de dióxido de carbono, pero la atmósfera en sí es demasiado delgada para retener mucho calor. Entonces ahora el planeta está frío y seco.

Se cree que los planetas de bola de nieve se forman cuando el nivel de dióxido de carbono en sus atmósferas cae demasiado bajo debido a la lluvia y la erosión. El agua de la lluvia absorbe el dióxido de carbono, convirtiéndolo en ácido carbónico. Ese ácido reacciona con las rocas, descomponiendo el ácido carbónico aún más. Luego se une con minerales, que son transportados a los océanos y almacenados en los fondos marinos.

Gráfico que representa la relación entre el dióxido de carbono producido por la actividad volcánica y el dióxido de carbono eliminado de la lluvia y la erosión, tanto en climas templados como en bolas de nieve. Los planetas pueden quedar atrapados en un estado de bola de nieve cuando la actividad volcánica y las tasas de intemperismo se equilibran entre sí. Imagen a través de AGU / GeoSpace.

Cuando todo o la mayor parte del dióxido de carbono se elimina de la atmósfera, el planeta se congelará, convirtiéndose en un planeta de bola de nieve. Estos planetas ahora serían completamente fríos y estériles en sus superficies, no serían los mejores lugares para que evolucionara la vida.

Pero si el nuevo estudio es correcto, hay buenas noticias.

Los científicos habían pensado que la eliminación del dióxido de carbono se detuvo durante la fase de bola de nieve, ya que toda el agua superficial se congelaría. Sin embargo, los resultados indican que algunos planetas de bola de nieve continuarán perdiendo dióxido de carbono después de haberse congelado. ¿Por qué es eso bueno? Significa que esos planetas necesitarían tener algo de tierra no congelada y lluvias ocasionales para que el agua continúe eliminando dióxido de carbono de la atmósfera.

Los investigadores descubrieron que las áreas terrestres en los centros de los continentes, lejos de los océanos congelados, podrían permanecer lo suficientemente calientes como para agua líquida. Las temperaturas en esas regiones podrían alcanzar más de 50 grados Fahrenheit (10 grados Celsius). La temperatura más baja que puede reproducir la vida tal como la conocemos es menos 4 grados Fahrenheit (menos 20 grados Celsius).

Otra pregunta es si un planeta se convierte en un planeta bola de nieve, ¿siempre se mantiene así? ¿O puede cambiar de nuevo? Los científicos han teorizado que generalmente un planeta eventualmente saldría de la fase de bola de nieve, si se liberara dióxido de carbono adicional a través de los volcanes. Se cree que la Tierra misma ha pasado por sus propias fases de planeta bola de nieve.

Sin embargo, eso podría no ser siempre cierto, según el nuevo estudio. Bajo ciertas condiciones, un planeta podría quedar atrapado en un estado planetario de bola de nieve. Si se continuara eliminando suficiente dióxido de carbono de la atmósfera a través de la intemperie, eso podría equilibrar el dióxido de carbono emitido por los volcanes. Como resultado, el planeta nunca volvería a descongelarse por completo.

Los científicos piensan que la Tierra misma ha pasado por al menos una o tres fases del planeta bola de nieve durante su existencia. El concepto de este artista lo representa hace 720 millones de años. Imagen vía Mikkel Juul Jensen / Spl / Cosmos / CNRS News.

Una implicación importante de estos hallazgos es que la línea entre lo que consideramos un planeta habitable y un planeta no habitable puede ser mucho menos clara de lo que se pensaba. Como señaló Paradise:

Lo que encontramos es que esa línea es un poco borrosa.

También hay otra posibilidad a considerar. ¿Qué pasaría si un planeta tuviera un océano congelado en la superficie pero todavía líquido debajo? No hay planetas como ese en nuestro sistema solar, pero hay lunas. Europa y Encelado en particular, que tienen océanos globales cubiertos por una corteza de hielo. Cuanto más aprendemos sobre ellos, más parece que realmente son capaces de soportar la vida. Ambos océanos parecen ser similares a la composición de los océanos de la Tierra y tienen suficiente calor, energía y nutrientes químicos. Todavía no sabemos si realmente hay vida en alguno de los lugares, pero las perspectivas son prometedoras.

No sabemos cuántos planetas de bolas de nieve hay, pero ya sabemos que los planetas rocosos del tamaño de la Tierra y más grandes parecen ser comunes en nuestra galaxia, según los hallazgos del Telescopio Espacial Kepler y otros telescopios. Eso en sí mismo es prometedor en la búsqueda de vida en otros lugares. Y ahora los resultados de este nuevo estudio muestran cómo eso, incluso si algunos de estos planetas están muy fríos, podrían ser potencialmente habitables.

En pocas palabras: una nueva investigación muestra que algunos planetas de bola de nieve congelados aún pueden ser capaces de soportar la vida.

Fuente: Bolas de nieve habitables: condiciones templadas de la tierra, agua líquida e implicaciones para la meteorización por CO2

Vía GeoSpace