Estos son los exoplanetas más parecidos a la Tierra

De entre los más de 5 000 exoplanetas que conocemos hay algunos varias veces más grandes que Júpiter, otros con temperaturas de miles de grados y otros más fríos que Plutón, pero ¿qué hay exoplanetas parecidos a la Tierra? ¿Cuáles son los más similares?

El universo, y la Vía Láctea concretamente, está repleto de planetas. En apenas tres décadas hemos descubierto más de 5 000 planetas diferentes orbitando alrededor de estrellas cercanas, con la mayoría de estos descubrimientos en la segunda mitad de ese periodo. Algunos son de tamaño varias veces el de Júpiter y otros son más pequeños que la Tierra. Algunos orbitan tan cerca de su estrella que tienen temperaturas de más de 1 000 grados mientras que otros orbitan a varias veces la distancia entre el Sol y Plutón. Además de en sus tamaños también hay una gran variabilidad en sus composiciones y densidades. Es por esta increíble variedad que resulta natural preguntarse cuáles de estos planetas son más parecidos a la Tierra. Esta pregunta no es solo interesante por una cuestión de vanidad sino porque, puesto que el único planeta con vida que conocemos es el nuestro, existe la posibilidad de que planetas como el nuestro sean los más aptos para la vida. Pero, ¿cómo es exactamente la Tierra? ¿Qué propiedades la hacen apta para la vida?

Una de las características más fundamentales será la determinada por la masa y composición de un planeta, que según la combinación concreta le darán un tamaño final diferente. Es decir, un planeta de la masa de la Tierra pero compuesto principalmente de gases o de líquidos tendrá un tamaño diferente. Esto no será tan solo importante para categorizar al planeta, sino porque consideramos que, por ejemplo, sería más complicado que la vida surgiera en un planeta gaseoso o en un planeta sin presencia de compuestos en estado líquido, completamente desértico. Esto es porque la bioquímica necesita de un cierto material de sustento sobre el que actuar. Las moléculas necesitan poder encontrarse fortuitamente las unas con las otras para que se den las reacciones y condiciones necesarias para que, con suerte y tiempo, surja la vida. 

Siendo el planeta rocoso, la presencia o no de líquidos dependerá de la temperatura. Esta temperatura dependerá de la distancia a la estrella, pero también del tipo de estrella que orbite. Alrededor de una estrella como el Sol, el agua líquida puede sobrevivir sobre la superficie de un planeta a distancias de entre unos 100 y 200 millones de kilómetros, en lo que se conoce como la zona de habitabilidad. La Tierra concretamente se sitúa a casi 150 millones de kilómetros del Sol. Pero orbitando alrededor de estrellas más pequeñas estas distancias se reducen y podemos encontrar planetas con agua líquida a distancias de unos pocos millones de kilómetros de su estrella, como ocurre en el sistema TRAPPIST-1. Además de la distancia y el tipo de estrella, también importa la composición y densidad de la atmósfera. Venus, Marte y la Tierra tienen atmósferas muy diferentes. Las de Marte y Venus tienen una composición similar, pues están compuestas casi en su totalidad por dióxido de carbono, pero densidades muy diferentes siendo la atmósfera de Venus casi 10 000 veces más densa que la de Marte. Por tanto, si situáramos a los tres planetas en una órbita como la terrestre, Venus seguiría siendo un planeta demasiado caliente y Marte demasiado frío. Necesitaríamos invertir sus posiciones, colocando a Marte donde actualmente está Venus y a Venus donde actualmente está Marte para sus temperaturas fueran más similares a las de la Tierra.

El tipo de estrella no solo es importante por la cantidad de luz que emite, sino también por el tipo de luz y el tiempo durante el que lo haga. Las estrellas más masivas, de 5 ó 10 veces la masa del Sol, podrían albergar planetas habitables a grandísimas distancias, pero sus vidas son tan cortas, de apenas unas decenas o cientos de millones de años, que es poco probable que llegue a desarrollarse vida compleja sobre cualquiera de estos planetas. Las estrellas más pequeñas llegan a vivir miles de millones de años, dando tiempo de sobra a cualquier vida a surgir, pero algunas pueden resultar inestables, con potentes emisiones de radiación que puede poner en peligro cualquier inicio de vida.

Veamos por tanto qué planetas serán más similares a la Tierra en cada aspecto, partiendo de que todos ellos se encuentran en la zona de habitabilidad de su estrella.

Tamaño

Resulta complicado medir con exactitud el tamaño de un planeta, especialmente para aquellos relativamente pequeños y que no tienen varias veces el diámetro de Júpiter. Por eso es posible que estos exoplanetas abandonen esta categoría en un futuro. Aún así, conocemos varios exoplanetas con tamaños y masas muy similares al nuestro. Alrededor de la estrella Teegarden orbitan dos de ellos con radios, en principio, apenas un 2 y un 4 % más grandes que el de la Tierra y con una masa ligeramente superior. También alrededor de TRAPPIST-1 se conoce un planeta con un radio un 5 % más grande que el terrestre y una masa ligeramente inferior. Estos planetas tienen por tanto una densidad muy similar a la de nuestro planeta, lo cual garantiza que serán rocosos. Sin embargo creemos que TRAPPIST-1 f y Teegarden c serían considerablemente más fríos que la Tierra. Teegarden b sí podría tener una temperatura muy similar a la nuestra, dependiendo de la composición de su atmósfera.

Temperatura

Aunque no podamos medir, todavía, la temperatura sobre la superficie de estos planetas, si podemos calcular la temperatura de equilibrio a la distancia concreta de su estrella a la que se encuentran. Esta es la temperatura que tendría un planeta situado a esa distancia pero sin atmósfera que retuviera calor. Para la Tierra es de 255 K, o unos -20 ºC. Es nuestra atmósfera la que lleva esa temperatura a los aproximadamente 15 ºC de temperatura media global que disfrutamos. Existen varios planetas con temperaturas de equilibrio muy similares a la nuestra. Luyten b, TRAPPIST-1d y Kepler-1653b serían apenas unos grados más calientes, mientras que Kepler-1540b sería apenas más frío. Pero insistimos, todo dependerá de la atmósfera de cada planeta.

Estrella más parecida

Todos los planetas que hemos mencionado hasta ahora tienen propiedades similares a las del nuestro, pero orbitan alrededor de estrellas considerablemente más frías y pequeñas. Puesto que podría haber alguna característica de esas estrellas que dificultara la aparición de la vida, busquemos qué planetas orbitan a una estrella similar al Sol. Hay algunos candidatos, como Kepler-452b, Kepler-1638b o Kepler-22b, que orbitan a soles casi idénticos al nuestro. Si sustituyéramos el Sol por alguno de estos, apenas conseguiríamos notar la diferencia a simple vista, aunque tal vez sí notaríamos el efecto acumulado de la mayor o menor luminosidad del nuevo astro.

Más parecido

Juntándolo todo, podríamos tener varios planetas candidatos a ser el más parecido a la Tierra, aunque nos quedaremos con dos. Por un lado con Teegarden b, que tiene un tamaño, masa y temperatura de equilibrio parecidos, a pesar de que orbita a una estrella mucho más pequeña. También tendríamos a Kepler-22b, que aunque tiene radio aproximadamente el doble del terrestre, tiene una temperatura de equilibrio y una duración del año similar a la nuestra y orbita a una estrella muy parecida al Sol. En la actualidad no conocemos ningún planeta que tenga todas estas características similares a la Tierra, por lo que tenemos que contentarnos con estos planetas, parcialmente parecidos.

Referencias:

Petigura, Erik A. et al, 2013, Prevalence of Earth-size planets orbiting Sun-like stars, Proceedings of the National Academy of Sciences. 110 (48), doi:10.1073/pnas.1319909110

José Luis Oltra de perfil

José Luis Oltra (Cuarentaydos)

Soy físico de formación y viajero de vocación. Divulgo ciencia allí donde me lo permiten, aunque principalmente en youtube y tiktok bajo el nombre de Cuarentaydos. Por aquí me verás hablando de la física del universo, desde las galaxias y estrellas más grandes hasta las partículas subatómicas que las componen.

Continúa leyendo