La Tierra es un mundo raro

por Jaime García

Hace muchos años, viajaba en un tren por la República Checa entre la bellísima Praga y la sorprendente Brno. Mientras recorría casi toda la longitud de ese país, reflexionaba sobre lo que había albergado esa típica ciudad europea, Brno, localizada en un enclave de cuatro países. La capital de la Moravia meridional, además de contar con la cuna del modernismo de la arquitectura, la Villa Tugendhat, aloja el Mendelianum, un museo de la historia de la genética. Ocurre que el padre de esa disciplina, Georg Mendel, nació cerca de Brno y desarrolló sus trabajos sobre biología en esa ciudad.

Pero al cabo de reflexionar sobre Mendel y lo diversa que es la biosfera terrestre en su capacidad de sustentar la vida en tan heterogéneas formas, desde seres unicelulares hasta complejas estructuras de tejidos especializados que conforman a los humanos, se nos presenta la gran pregunta, ¿habrá otro planeta, en este vasto universo, capaz de albergar una biosfera tan rica como la de la Tierra? Pregunta difícil de responder, si las hay. 

Desde hace treinta años, se han venido detectando una enorme cantidad de planetas alrededor de otras estrellas, los llamados exoplanetas.

Cabría esperar, con una muestra tan amplia de exoplanetas descubiertos a la fecha, nada menos que 4771, que encontremos muchos similares a la Tierra y, en un buen porcentaje de ellos, condiciones de sustentabilidad de la vida tal como la conocemos aquí. 

Es bueno resaltar que para que un exoplaneta adquiera el rango de potencialmente habitable, es necesario que se encuentre a una distancia tal de su estrella central que permita que el agua esté en estado líquido y esto reduce la muestra a unos 60, al día de hoy. 

Pero un nuevo análisis de exoplanetas conocidos ha revelado que las condiciones similares a las de la Tierra, en planetas potencialmente habitables, pueden ser mucho más raras de lo que se pensaba. El trabajo, que se publicó online el 23 de junio de 2021 en la revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, se centra en las condiciones necesarias para que se desarrolle la fotosíntesis basada en oxígeno en un planeta, lo que permitiría biosferas complejas del tipo que se encuentra en la Tierra.

Del puñado de exoplanetas rocosos y potencialmente habitables conocidos, la nueva investigación indica que ninguno de estos tiene las condiciones teóricas para sostener una biosfera similar a la Tierra mediante la fotosíntesis «oxigénica», el mecanismo que utilizan las plantas en la Tierra para convertir la luz y el dióxido de carbono en oxígeno y nutrientes.

Solo uno de esos planetas está cerca de recibir la radiación estelar necesaria para sostener una gran biosfera: Kepler-442b, un planeta rocoso de aproximadamente el doble de la masa de la Tierra, que orbita una estrella más fría que el Sol, a unos 1.200 años luz de distancia a nuestro sistema solar.

En el estudio, liderado por Giovanni Covone de la Universidad de Nápoles, los astrónomos  analizaron, detalladamente, cuánta energía recibe un planeta de su estrella central y si los organismos vivos podrían producir nutrientes y oxígeno molecular de manera eficiente, ambos elementos esenciales para la vida compleja tal como la conocemos, a través de la fotosíntesis oxigénica normal.

Al calcular la cantidad de radiación fotosintéticamente activa que un planeta recibe de su estrella, el equipo descubrió que las estrellas con la mitad de la temperatura del Sol no pueden sostener biosferas similares a la Tierra porque no proporcionan suficiente energía en el rango de frecuencias correcto. La fotosíntesis oxigénica aún sería posible, pero tales planetas no podrían sostener una rica biosfera.

Los planetas alrededor de estrellas aún más frías, que conocemos como enanas rojas, que poseen un tercio de la temperatura superficial del Sol, no podrían recibir suficiente energía para siquiera activar la fotosíntesis. Las estrellas que son más calientes que el Sol son mucho más brillantes y emiten hasta diez veces más radiación en el rango necesario para una fotosíntesis efectiva que las enanas rojas, sin embargo, generalmente no viven lo suficiente para que evolucione la vida compleja.

Como las enanas rojas son el tipo de estrella más común en nuestra galaxia, este resultado indica que las condiciones similares a las de la Tierra, en otros planetas, pueden ser mucho menos comunes de lo que se podría esperar. En fin, este estudio impone fuertes limitaciones al espacio de parámetros para la vida compleja, por lo que parece ser que el «punto óptimo» para albergar una rica biosfera similar a la Tierra no es lo suficientemente amplio. La Tierra parece ser un mundo raro en la vastedad de nuestra galaxia.

Misiones futuras, como el telescopio espacial James Webb, que se lanzará hacia el fin de este año, tendrán la sensibilidad para observar mundos distantes alrededor de otras estrellas y arrojar nueva luz sobre lo que realmente es necesario para que un planeta albergue vida como la conocemos.

Rama Caída, San Rafael, Mendoza, 25 de junio de 2021.

Referencia

Giovanni Covone, Riccardo M. Ienco, Luca Cacciapuoti, Laura Inno: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 505, Issue 3, August 2021, Pages 3329–3335.