En la actualidad, la búsqueda de vida extraterrestre fuera de nuestro Sistema Solar se centra en los planetas extrasolares ubicados en las «zonas habitables» de los sistemas de exoplanetarios alrededor de estrellas similares al Sol. Encontrar planetas como la Tierra alrededor de otras estrellas es el principal objetivo de la misión Kepler de la NASA
La zona habitable alrededor de una estrella se define como el rango de distancias a las que podría existir agua líquida en la superficie de un planeta terrestre, teniendo en cuenta una atmósfera lo suficientemente densa. En general, se define como «planeta terrestre» a los cuerpos que son rocosos y similares a la Tierra en tamaño y masa. Se muestra aquí una representación de las zonas habitables alrededor de estrellas de diferentes diámetros, brillo y temperatura. La zona roja es demasiado caliente, la zona azul es demasiado fría, y la zona verde es la correcta para el agua líquida. Debido a que puede ser descrita de esta manera, la zona habitable también es conocida como la «Zona Ricitos de Oro«.
Normalmente, pensamos en los planetas que giran alrededor de otras estrellas como algo similar a nuestro Sistema Solar, donde un séquito de planetas orbita una estrella. Aunque era posible teóricamente, los científicos discutieron mucho tiempo sobre la posibilidad de que pudiese haber planetas alrededor de pares de estrellas o de sistemas de estrellas múltiples. En septiembre de 2011, los investigadores de la misión Kepler de la NASA anunciaron el descubrimiento de Kepler-16b, un planeta helado y gaseoso del tamaño de Saturno que gira alrededor de un par de estrellas, como el planeta Tatooine de La Guerra de las Galaxias.
El lunes, Billy Quarles, uno de los jóvenes que estudian los exoplanetas, y sus co-autores, el profesor Zdzislaw Musielak y el profesor asociado de Manfred Cuntz, presentaron en la reunión de la AAS en Austin, Texas, sus resultados sobre la posibilidad de que existan planetas como la Tierra dentro de las zonas habitables de Kepler 16 y otros sistemas estelares circumbinarios.
«Para definir la zona habitable se calcula la cantidad de flujo que incide sobre un objeto a una distancia determinada», explicó Billy. «También tomamos en cuenta que los diferentes planetas con atmósferas diferentes retienen el calor de manera diferente. Un planeta con un débil efecto invernadero puede estar más cerca de la estrella. Un planeta con un efecto invernadero mucho más fuerte, la zona habitable estará más lejos.»
«En nuestro estudio en particular, tenemos un planeta en órbita alrededor de dos estrellas. Una de las estrellas es mucho más brillante que la otra. Tanto más brillante que ignoramos del todo el flujo proveniente de la estrella compañera más débil. Así que nuestra definición de la zona habitable, en este caso es una estimación conservadora «.
Quarles y sus colegas llevaron a cabo extensos estudios numéricos sobre la estabilidad a largo plazo de las órbitas planetarias en la zona habitable de Kepler 16. «La estabilidad de la órbita planetaria depende de la distancia de las estrellas binarias», dijo Quarles. «Cuanto más lejos están más estables tienden a ser, porque hay menos perturbación de la estrella secundaria.»
En el sistema de Kepler 16, las órbitas planetarias alrededor de la estrella primaria sólo son estables si están a 0,0675 UA (unidades astronómicas). «Eso está bien dentro del límite interior de habitabilidad, donde tiene lugar un efecto invernadero descontrolado», explicó Billy. Todo esto hace que haya que descartar la posibilidad de planetas habitables en órbita cercana alrededor de la estrella principal de la pareja. Lo que encontraron fue que las órbitas de la Zona Ricitos de Oro más lejanas, en torno a la pareja de baja masa de Kepler 16, son estables en escalas de tiempo de un millón de años o más, lo que da la posibilidad de que la vida puede evolucionar en un planeta dentro de esa zona habitable.
La órbita aproximadamente circular de Kepler 16b, a unos 100 millones de kilómetros de las estrellas, se encuentra en el borde exterior de la zona habitable. Al ser un gigante gaseoso, 16b no es un planeta de tipo terrestre habitable. Sin embargo, una luna como la de la Tierra, una luna Ricitos de Oro, en órbita alrededor de este planeta podría sostener la vida si fuera lo suficientemente masiva como para retener una atmósfera similar a la de la Tierra. «Hemos determinado que es posible una exoluna habitable en órbita alrededor de Kepler-16b», dijo Quarles.
Al preguntarle a Quarles cómo impacta la evolución estelar a estas zonas Ricitos de oro, él respondió: «Hay una serie de cosas a considerar durante la vida útil de un sistema. Una de ellos es cómo evoluciona la estrella con el tiempo. En la mayoría de los casos la zona habitable comienza cerca y poco a poco se va corriendo hacia afuera. »
Durante la vida de una estrella de la secuencia principal, la combustión nuclear del hidrógeno acumula helio en su núcleo, provocando un aumento en la presión y la temperatura. Esto ocurre más rápidamente en las estrellas que son más masivas y de más baja metalicidad. Estos cambios afectan las regiones externas de la estrella, lo que se traduce en un aumento constante en la luminosidad y la temperatura efectiva. La estrella se vuelve más luminosa, haciendo que la zona habitable se mueva hacia el exterior. Este desplazamiento podría hacer que un planeta dentro de la zona habitable al comienzo de la vida de una estrella de la secuencia principal se caliente demasiado, y con el tiempo, se vuelva inhabitable. Del mismo modo, un planeta inhóspito que originalmente quedaba fuera de la zona habitable se puede descongelar y permitir que comience la vida.
«En nuestro estudio, hemos ignorado la parte de la evolución estelar», dijo el autor principal, Quarles. «Corrimos en computadora nuestros modelos de un millón de años para ver dónde estaba la zona habitable en parte del ciclo de vida de la estrella.»
Estar a la distancia adecuada de su estrella es sólo una de las condiciones necesarias requeridas para que un planeta sea habitable. La habitabilidad de un planeta requiere varias condiciones geofísicas y geoquímicas. Hay muchos factores que pueden impedir la habitabilidad. Por ejemplo, que el planeta carezca de agua, que la gravedad sea demasiado débil para retener una atmósfera densa, que la tasa de impactos de gran tamaño sea demasiado alta, o que no estén allí los ingredientes mínimos necesarios para la vida (aún en discusión).
Una cosa queda clara. Aún habiendo muchos requisitos para la vida tal como la conocemos, parece que existe un montón de planetas alrededor de otras estrellas, y muy probablemente, Lunas de Ricitos de oro alrededor de estos planetas, orbitando dentro de la zona habitable de estrellas en nuestra galaxia, así que la detección de señales de vida en la atmósfera de un planeta o luna alrededor de otro Sol parece sólo cuestión de tiempo.
Fuente: Universe Today. Aportado por Eduardo J. Carletti
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