El hidrógeno volcánico da a los planetas un impulso para la vida

Imagen del volcán Sarychev (en las islas Kuriles de Rusia) capturado durante una fase temprana de la erupción el 12 de junio de 2009. Tomado por los astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional. Crédito: NASA

 Siempre que se confirme la existencia de un planeta extra solar, hay razones para celebrar. Con cada nuevo descubrimiento, la humanidad aumenta las probabilidades de encontrar la vida en algún otro lugar del Universo. E incluso si esa vida no es lo suficientemente avanzada (o particularmente inclinada) para construir una antena de radio para que podamos escuchar de ellos, incluso la posibilidad de vida más allá de nuestro Sistema Solar es emocionante.
Desafortunadamente, determinar si un planeta es habitable es difícil y sujeto a muchas conjeturas. Mientras que los astrónomos utilizan varias técnicas para poner limitaciones en el tamaño, la masa y la composición de los planetas extra-solares, no hay manera infalible de saber si estos mundos son habitables. Pero según un nuevo estudio de un equipo de astrónomos de la Universidad de Cornell, la búsqueda de señales de actividad volcánica podría ayudar.
Su estudio - titulado "Una Zona Habitable de Hidrógeno Volcánico" - fue publicado recientemente en The Astrophysical Journal Letters. De acuerdo con sus hallazgos, la clave para la puesta a cero en la vida en otros planetas es buscar los signos reveladores de erupciones volcánicas - a saber, gas hidrógeno (H²). La razón es que esto, y los tradicionales gases de efecto invernadero, podrían extender considerablemente las zonas habitables de las estrellas.

Las zonas habitables de tres estrellas detectadas por la misión Kepler. Crédito: NASA / Ames / JPL-Caltech

Como Ramses Ramírez, un asociado de investigación en el Instituto Carl Sagan de Cornell y el principal autor del estudio, dijo en un comunicado de prensa de la Universidad:

    "En los planetas congelados, cualquier vida potencial sería enterrada bajo capas de hielo, lo que haría muy difícil de detectar con telescopios. Pero si la superficie está lo suficientemente caliente - gracias al hidrógeno volcánico y el calentamiento atmosférico - podría tener vida en la superficie, generando una serie de firmas detectables ".
Los científicos planetarios teorizan que hace miles de millones de años, la atmósfera temprana de la Tierra tenía un suministro abundante de gas hidrógeno (H²) debido al desgasificado volcánico. Se cree que la interacción entre las moléculas de hidrógeno y nitrógeno en esta atmósfera ha mantenido la Tierra tibia lo suficiente como para que la vida se desarrolle. Sin embargo, durante los próximos millones de años, este gas de hidrógeno escapó al espacio.
Se cree que este es el destino de todos los planetas terrestres, que sólo pueden retener su hidrógeno que calienta el planeta durante tanto tiempo. Pero según el nuevo estudio, la actividad volcánica podría cambiar esto. Mientras estén activos y su actividad sea lo suficientemente intensa, incluso los planetas que están lejos de sus estrellas podrían experimentar un efecto invernadero que sería suficiente para mantener sus superficies calientes.

Los exoplanetas distantes que no están en la tradicional "Zona de Rincones de Oro" podrían ser habitables, suponiendo que tengan suficiente actividad volcánica. Crédito: ESO.

Considere el Sistema Solar. Al contabilizar el efecto invernadero tradicional causado por el gas nitrógeno (N²), el dióxido de carbono y el agua, el borde exterior de la zona habitable de nuestro Sol se extiende a una distancia de 1,7 UA, justo fuera de la órbita de Marte. Más allá de esto, la condensación y la dispersión de las moléculas de CO $ ² $ hacen un efecto invernadero insignificante.
Sin embargo, si uno de los factores en el desgasificado de los niveles suficientes de H², esa zona habitable puede extender ese borde exterior a alrededor de 2,4 AUs. A esta distancia, los planetas que están a la misma distancia del Sol que el Cinturón de Asteroides serían en teoría capaces de sostener la vida, siempre que hubiera suficiente actividad volcánica. Ésta es ciertamente noticias emocionantes, especialmente a la luz del anuncio reciente de siete exoplanets que orbitan la estrella TRAPPIST-1 cercana.
De estos planetas, tres se cree que orbitan dentro de la zona habitable de la estrella. Pero como indicó Lisa Kaltenegger, también miembro del Instituto Carl Sagan y coautor del artículo, su investigación podría añadir otro planeta a esteLínea "potencialmente habitable":

    "Encontrar múltiples planetas en la zona habitable de su estrella anfitriona es un gran descubrimiento porque significa que puede haber aún más planetas potencialmente habitables por estrella de lo que pensábamos. Encontrar más planetas rocosos en la zona habitable - por estrella - aumenta nuestras probabilidades de encontrar vida ... Aunque las incertidumbres con la órbita del planeta Trappist-1 más externo "h" significan que tendremos que esperar y ver en eso ".

Concepto del artista del sistema de estrellas TRAPPIST-1, un enano ultra-cool que tiene siete planetas de tamaño Tierra que orbitan. Créditos: NASA / JPL-Caltech

Otro aspecto positivo de este estudio es que la presencia de gas de hidrógeno producido volcánicamente sería fácil de detectar tanto por telescopios terrestres como espaciales (que rutinariamente realizan estudios espectroscópicos en exoplanetas lejanos). Así que no sólo la actividad volcánica aumentaría la probabilidad de que existiera vida en un planeta, también sería relativamente fácil de confirmar.

"Acabamos de aumentar la anchura de la zona habitable en aproximadamente la mitad, añadiendo muchos más planetas a nuestra lista de" búsqueda aquí ", dijo Ramírez. "Añadir hidrógeno al aire de un exoplaneta es algo bueno si usted es un astrónomo que intenta observar la vida potencial desde un telescopio o una misión espacial. Aumenta su señal, haciendo más fácil detectar el maquillaje de la atmósfera en comparación con los planetas sin hidrógeno ".
Ya, las misiones como Spitzer y el Telescopio Espacial Hubble se utilizan para estudiar los exoplanetas para detectar signos de hidrógeno y helio, principalmente para determinar si son gigantes gaseosos o planetas rocosos. Pero al buscar gas hidrógeno junto con otras biosignaturas (es decir, metano y ozono), los instrumentos de próxima generación como el Telescopio Espacial James Webb o el Telescopio Europeo Extremadamente Grande podrían reducir la búsqueda de vida.
Es, por supuesto, demasiado pronto para decir si este estudio ayudará en nuestra búsqueda de vida extra solar. Pero en los próximos años, podemos encontrarnos un paso más cerca de la resolución de la problemática Paradoja de Fermi!