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Los mundos similares a Venus son sorprendentemente comunes en zonas “habitables”

El planeta infernal Venus es conocido por su atmósfera increíblemente espesa, presión de aire aplastantemente alta y temperaturas superficiales que son lo suficientemente calientes como para derretir el plomo. En otras palabras, tiene algunas de las condiciones superficiales más inhóspitas de todo el sistema solar.

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Una imagen de Venus compilada a partir de datos recopilados por el Pioneer Venus Orbiter y la misión Magellan, que terminaron a principios de la década de 1990. (Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech)

Pero siguiendo la definición estándar de “zona habitable”, se encuentra dentro de esta región de “Ricitos de Oro”. Esto se debe a que la definición actual de zona habitable solo examina la cantidad de luz solar que llega a un planeta. Si es Venus demasiado caliente o muy poco, entonces el agua líquida no puede existir en la superficie y, por lo tanto, el planeta no es un buen candidato para la vida. Según este simple criterio, Venus es habitable; es decir, potencialmente puede soportar agua líquida. Pero obviamente no es así. Entonces, ¿esto hace que los planetas similares a Venus sean raros, o deberíamos comenzar a cuestionar nuestras definiciones?

Una nueva investigación utilizando modelos simples de la evolución de las atmósferas de planetas similares a Venus ha encontrado que estos mundos son aterradoramente comunes.

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El invernadero desbocado

Los astrónomos no están exactamente seguros de qué salió mal con Venus hace mucho tiempo. Sin mediciones detalladas de la superficie, nos queda adivinar cómo este planeta resultó tan desagradable.

Debido a que Venus es aproximadamente del mismo tamaño que la Tierra y se formó aproximadamente en el mismo vecindario, muchos científicos planetarios creen que Venus comenzó de manera bastante similar a nuestro propio planeta, con casi la misma cantidad de todos los ingredientes importantes: carbono, oxígeno, silicio … y agua. Muy probablemente, Venus comenzó con piscinas, e incluso océanos, de agua líquida en su superficie, contenida dentro de una atmósfera agradable.

Y entonces, algo salió muy, muy mal.

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Tal vez un largo período de vulcanismo activo reforzó la atmósfera de Venus sin posibilidad de reparación. Tal vez fue solo la evolución normal del sol, su creciente iluminación evaporando toda el agua en la superficie. O tal vez fue algún proceso que aún no entendemos.

No importa el mecanismo exacto, Venus sufrió un efecto invernadero desbocado. Con cada aumento en la presión atmosférica, las temperaturas aumentaron, lo que impulsó aún más gases en el aire, alimentándose entre sí en un ciclo desastroso. Una vez que suficientes gases terminaron en la atmósfera, Venus no pudo enfriarse, atrapando casi toda la radiación que recibió del sol. Como resultado, los océanos se secaron, enviando toda el agua a la atmósfera, donde finalmente se filtró al espacio, para nunca regresar.

Si había algo de vida en esos océanos primordiales, ciertamente ya no lo estaba pasando bien.

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El mundo viviente

En nuestra búsqueda de mundos habitables, nuestro primer paso es identificar planetas que se encuentran en las zonas habitables de sus estrellas, porque ahí es donde la Tierra se encuentra en su órbita alrededor del sol y la Tierra es el único lugar en el universo conocido por albergar vida tal como la conocemos. Sí, puede haber otras formas de vida por ahí. Pero la vida similar a la Tierra es del tipo que reconoceríamos más fácilmente, por lo que es un blanco fácil.

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Pero los planetas son complejos, lo que hace que sea muy difícil proporcionar una definición simple de la zona habitable. Venus debería tener agua en su superficie; recibe la cantidad justa de luz solar para hacerlo posible. Pero con la atmósfera superespata del planeta, las temperaturas en la superficie son demasiado abrasadoras para soportar cualquier líquido (además del plomo, que, aunque impresionante, no es muy atractivo).

Ahora, un grupo de investigadores ha intentado encontrar la línea divisoria entre los planetas similares a la Tierra y venus. En un artículo publicado recientemente en la base de datos de preimpresión arXiv, emplearon un modelo relativamente simple de atmósferas planetarias y el tipo de radiación que esos planetas recibirían de diferentes tipos de estrellas.

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Para cada configuración, con diferentes tipos de estrellas y diferentes órbitas alrededor de esas estrellas, los investigadores comenzaron con una mezcla similar a la Tierra de gases atmosféricos (principalmente nitrógeno, con un poco de dióxido de carbono) y aumentaron lentamente la cantidad de dióxido de carbono para imitar los comienzos de un efecto invernadero desbocado. Luego, dejaron que el modelo evolucionara, para ver qué pasaría con la composición de la atmósfera a medida que pasaba el tiempo.

Declararon un planeta modelo “similar a Venus” cuando los modelos explotaron y comenzó una verdadera fuga. Si el planeta modelo se estabilizó y autorreguló, evitando un escenario desbocado, lo designaron como “similar a la Tierra” y aún dentro de la zona habitable.

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La banalidad del mal

Los investigadores encontraron que los mundos similares a Venus son sorprendentemente comunes y que grandes trozos de la zona habitable están potencialmente fuera de los límites de la vida.

Por ejemplo, alrededor de una estrella similar al Sol, la zona habitable tradicional se extiende desde el 95% del radio orbital de la Tierra hasta el 167%. Pero estos modelos encontraron que el borde exterior de la “zona de Venus” alcanzó el 135% de la órbita de la Tierra, lo que significa que nuestro planeta podría algún día sufrir un efecto invernadero desbocado propio.

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A las estrellas de tipo F, que tienen masas entre 1,0 y 1,4 veces la del Sol, les fue mejor, con aproximadamente el 40% de sus zonas habitables sobreviviendo. A las pequeñas estrellas enanas rojas les fue peor, porque emiten la mayor parte de su radiación en las bandas infrarrojas, que son fácilmente bloqueadas por los gases atmosféricos. Para estas estrellas, la zona de Venus consumió todos menos los bordes más externos de la zona habitable.

Sin embargo, no toda esperanza está perdida. Estos modelos son simples, y los planetas son complejos. No todos los planetas que pueden entrar en un ciclo de invernadero desbocado están obligados a hacerlo. Las mezclas atmosféricas interesantes, la protección contra los campos magnéticos planetarios, las cantidades adicionales de agua o la tectónica de placas pueden alterar las trayectorias de los planetas. No todos los planetas similares a Venus están condenados a convertirse en un mundo infernal, pero tenemos que tener cuidado al buscar los similares a la Tierra.

Por Pablo Sutter, astrofísico y colaborador de space.com. Traducido por Búsqueda Extraterrestre.

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