Sobre la habitabilidad de Kepler-186f

Sobre la habitabilidad de Kepler-186f

Daniel Marín22APR1468 Comentarios

El pasado 17 de abril tuvo lugar un acontecimiento histórico. Ese día se anunció el descubrimiento del primer planeta de tamaño terrestre situado en la zona habitable de su estrella, Kepler-186f. Una noticia largamente esperada, sin duda, pero a pesar del excesivo entusiasmo de muchos medios conviene ser cautos, porque en realidad sabemos muy poco del nuevo planeta: sólo su tamaño y su órbita. ¿Es Kepler-186f realmente una exotierra -o sea, una Tierra 2.0- o se trata de una roca estéril?

Kepler186f

Representación artística de Kepler-186f (Planetary Habitability Laboratory)

Como ya comentábamos en la anterior entrada, el problema de Kepler-186f es que se halla cerca del límite exterior de la zona habitable. De hecho, su posición coincide más o menos con la situación de Marte en la zona habitable de nuestro Sistema Solar (Kepler-186f orbita bastante más cerca de su estrella que Marte del Sol -54 millones de kilómetros frente a 228 millones-, pero no olvidemos que Kepler-186 es una estrella más pequeña y fría que nuestro Sol). Y, como es evidente, Marte no es en la actualidad un planeta habitable. En este punto conviene recordar que por habitabilidad -que no es lo mismo que ‘habitado’- se entiende la capacidad de un mundo para sostener agua líquida en su superficie de forma permanente.

No suele ser un dato muy conocido, pero el caso es que la Tierra se encuentra casi justo en el límite interno de la zona habitable del Sistema Solar, de ahí que los científicos den especial importancia a los exoplanetas situados en la zona interior de la zona habitable. Vamos, que ‘estar justo en medio’ de esta zona mágica podría no ser lo más idóneo desde el punto de vista de la habitabilidad. Pero, ¿no es ésta una actitud demasiado chovinista? Pues todo depende de la densidad atmosférica media de los planetas de tipo terrestre, un dato que obviamente desconocemos por completo. Si una atmósfera similar a la terrestre es la norma en los planetas extrasolares de la Galaxia, eso implica que Kepler-186f será más parecido a Marte que a la Tierra. En caso contrario, podríamos estar delante del exoplaneta más habitable conocido.

Para que Kepler-186f sea habitable su temperatura superficial media debe ser, lógicamente, superior a los 0º C (para hacernos una idea, la temperatura media de la Tierra es de unos 15º C). Esto sería posible sólo si el planeta contase con una densa atmósfera que generase un efecto invernadero considerable. Dependiendo de la masa de Kepler-186f -un dato que desconocemos, aunque podemos estimar sabiendo su tamaño- y su periodo de rotación -otro dato del que no tenemos ni idea-, es posible calcular la presión atmosférica que hace falta para lograr este objetivo. Las simulaciones por ordenador sugieren que Kepler-186f podría ser habitable si tuviese una atmósfera de entre 0,5 y 5 bares de presión de dióxido de carbono, dependiendo de si la atmósfera posee otros gases, como por ejemplo nitrógeno. Ahora bien, ¿cómo de probable es que un planeta rocoso tenga una atmósfera de dióxido de carbono tan densa? Nadie lo sabe. En el Sistema Solar sólo disponemos de tres ejemplos de planetas rocosos con atmósfera, cada uno de ellos con valores dispares con respecto a la presión (Venus tiene una atmósfera de dióxido de carbono a 92 bares, mientras que la de Marte es de 7 milibares).

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Situación de Kepler-186f en la zona habitable de su estrella comparado con otros sistemas planetarios (E. Bolmont et al.).

Kepler-186f recibe en la actualidad un flujo de luminoso inferior al de Marte (32% y 43% del terrestre, respectivamente), un dato que permite entender el escepticismo de muchos investigadores ante las posibilidades de habitabilidad de este planeta. Y no olvidemos que la Tierra ha pasado por episodios de glaciación globales (‘la Tierra bola de nieve’) a pesar de estar situada en el borde interno de la zona habitable. Sin embargo, las buenas noticias son que sabemos que Marte tuvo agua líquida en el pasado cuando estaba sometido a un flujo luminoso inferior al actual y similar al de Kepler-186f.

Un ejercicio interesante es comparar Kepler-186f con otros exoplanetas habitables. Los planetas extrasolares potencialmente habitables conocidos que más se parecen en términos orbitales a Kepler-186f son Kepler-62f y Gliese 581 d, también situados en la zona exterior de la zona habitable. Pero ambos son mundos más masivos y grandes, así que probablemente también tengan una atmósfera más densa. Paradójicamente, puede que tanto Gliese 581 d como Kepler-62f tengan más boletos para ser habitables a pesar de su mayor tamaño. Del mismo modo, Kepler-186f no puede compararse con el sistema Gliese 667C, que posee nada más y nada menos que tres supertierras en su zona habitable. Una de ellas, Gliese 667C c, suele considerarse el mejor candidato a planeta habitable conocido.

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Un posible atardecer en Kepler-186f (Planetary Habitability Laboratory).

Eso sí, una ventaja de Kepler-186f frente a otros mundos potencialmente habitables es que, a pesar de orbitar una estrella enana roja, está lo suficientemente lejos de la misma para eludir el acoplamiento de marea. O sea, Kepler-186f no mostraría siempre el mismo hemisferio a su estrella. Esta posibilidad sería más alta si el sistema fuese joven, con una edad inferior a los mil millones de años. El pequeño tamaño de Kepler-186f nos permite afirmar con casi con total seguridad que se trata de un planeta rocoso, pero sólo podemos especular con la relación real que existe entre tamaño y habitabilidad. Un mundo pequeño se enfriará antes y sufrirá una rápida muerte geológica, como Marte, mientras que un planeta de mayor tamaño puede generar mayor actividad volcánica y enriquecer su atmósfera. Y, efectivamente, el tamaño de un planeta rocoso puede afectar por tanto al límite interior de la zona habitable, pero curiosamente no parece que influya en el límite exterior, que es el que nos interesa en el caso de Kepler-186f.

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Límites de la zona habitable en función de la temperatura de la estrella, el flujo luminoso y el tamaño del planeta (Ravi kumar Kopparapu et al.).

Kepler-186f es un magnífico candidato a planeta habitable, pero desgraciadamente, no puede desbancar a otros como Gliese-667C c, no con los escasos datos de los que disponemos. En todo caso, no debemos desanimarnos. Los modelos teóricos y los análisis de las órbitas de los cinco planetas del sistema Kepler-186 indican que podrían existir entre uno y dos mundos situados entre Kepler-186e

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