Científicos predicen mayor longevidad para planetas con vida

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Una duración de la vida en la Tierra de mil millones de años también duplica las posibilidades de que la vida avanzada se encuentre por todas partes en el universo.

Dentro de aproximadamente mil millones de años, la radiación cada vez mayor procedente del Sol habrá calentado la Tierra hasta hacerla inhabitable; el dióxido de carbono de la atmósfera que sirve como alimento para la vida de las plantas desaparecerá, eliminado por la erosión rocosa; los océanos se evaporarán; y todos los seres vivos desaparecerán.

O tal vez no tan pronto, dicen los investigadores del Instituto Tecnológico de California (Caltech), que han logrado un mecanismo que duplica la extensión de vida futura de la biosfera — aunque también incrementando la posibilidad de que la vida avanzada se encuentre en cualquier punto del universo.

Un artículo que describe su hipótesis se publicó el 1 de junio en la edición on-line avanzada de Proceedings of the National Academy of Science.

La Tierra mantiene su temperatura superficial a través del efecto invernadero. Aunque los gases invernadero del planeta — principalmente vapor de agua, dióxido de carbono y metano – se han convertido en villanos en los escenarios de calentamiento global, son cruciales para un mundo habitable, debido a que actúan como una manta aislante en la atmósfera que irradia radiación térmica, manteniendo la superficie confortablemente cálida.

Conforme el Sun madura a lo largo del paso de 4500 millones de años, se hace más brillante y cálido, incrementando la cantidad de radiación solar recibida por la Tierra junto con las temperaturas de superficie. La Tierra intenta reducir la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera, reduciendo por tanto el efecto de calentamiento. (A pesar de las preocupaciones actuales sobre el aumento de los niveles de dióxido de carbono que disparan el perjudicial cambio climático, la presión del dióxido de carbono en la atmósfera ha caído unas 2000 veces a lo largo de los últimos 3500 millones de años; el incremento moderno provocado por el hombre en el dióxido de carbono atmosférico contrarresta una fracción de esta bajada global).

El problema, dice Joseph L. Kirschvink, Profesor Nico y Marilyn Van Wingen de Geobiología en Caltech y coautor del artículo de PNAS, es que “estamos acercándonos al punto donde no hay suficiente dióxido de carbono fuera para regular las temperaturas siguiendo los mismos procedimientos”.

Kirschvink y sus colaboradores Yuk L. Yung, profesor de ciencias planetarias en Caltech, y los estudiantes graduados King-Fai Li y Kaveh Pahlevan, dicen que la solución es reducir sustancialmente la presión de la propia atmósfera, eliminando cantidades masivas de nitrógeno molecular, el gas en gran parte no reactivo que forma aproximadamente el 78 por ciento de la atmósfera. Esto regularía las temperaturas de superficie y permitiría al dióxido de carbono permanecer en la atmósfera, para dar soporte a la vida, y podría dar 1300 millones de años adicionales de vida esperada a la Tierra.

En la analogía de la “manta” para los gases invernadero, el dióxido de carbono se presentaría como las fibras de algodón que crean la manta. “El tejido de algodón puede tener agujeros, los cuales permiten que se filtre el calor”, explica Li, autor principal del artículo.

“El tamaño de los agujeros se controla mediante la presión”, dice Yung. “Compacta la manta”, incrementando la presión atmosférica, “y los agujeros se harán más pequeños, por lo que escapará menos calor. Con menos presión, los agujeros se harán más grandes, y escapará más calor”, dice, ayudando al planeta a eliminar el calor extra generado por un Sol más luminoso.

Sorprendentemente, no sería necesaria ninguna influencia externa para eliminar el nitrógeno del aire, dicen los científicos. El lugar de esto, la propia biosfera podría lograrlo, debido a que el nitrógeno se incorpora en las células de los organismos conforme crecen, y es enterrado con ellos cuando fallecen.

De hecho, “esta reducción del nitrógeno es algo que ya puede estar teniendo lugar”, dice Pahlevan, y que ha ocurrido a lo largo del curso de la historia de la Tierra. Esto sugiere que la presión atmosférica de la Tierra puede ser menor ahora de lo que era anteriormente en la historia del planeta.

Las pruebas para esta hipótesis pueden proceder de otros grupos de investigación que están examinando las burbujas de gas formadas en antigua lava para determinar la presión atmosférica pasada: el tamaño máximo para la formación de una burbuja está restringido por la cantidad de presión atmosférica, con mayores presiones se producen burbujas más pequeñas, y viceversa.

De ser cierto, el mecanismo también podría ocurrir potencialmente en cualquier planeta extrasolar con una atmósfera y una biosfera.

“Afortunadamente, en el futuro no sólo detectaremos planetas similares a la Tierra alrededor de otras estrellas sino que aprenderemos algo sobre sus atmósferas y las presiones ambientales”, dice Pahlevan. “Y si resulta que los planetas viejos tienden a tener atmósferas más finas, sería una indicación de que este proceso tiene algo de universalidad”.

Yung añade que: “No podemos esperar a que el experimento tenga lugar en la Tierra. Llevaría demasiado tiempo. Pero si estudiamos los exoplanetas, puede que lo veamos. Tal vez el experimento ya se haya realizado”.

Incrementar el tiempo de vida de nuestra biosfera — de aproximadamente 1000 a 2300 millones de años – tiene intrigantes implicaciones para la búsqueda de vida en el universo. La duración de la existencia de vida avanzada es una variable en la Ecuación de Drake, la famosa fórmula del astrónomo Frank Drake para el número estimado de civilizaciones extraterrestres inteligentes en el galaxia. Duplicar la duración de la biosfera terrestre duplicaría de forma efectiva las posibilidades de que la vida inteligente se encontrase en algún lugar de la galaxia.

“No llevó mucho tiempo producir vida en el planeta, pero se necesitó mucho para desarrollar vida avanzada”, dice Yung. En la Tierra, este proceso necesitó 4000 millones de años. “Añadir 1000 millones de años adicionales nos da más tiempo para desarrollar, y más tiempo para encontrar civilizaciones avanzadas, cuya propia existencia podría prolongarse mediante este mecanismo. Nos da una posibilidad de encontrarnos”.

El trabajo descrito en el artículo, “Atmospheric Pressure as a Natural Regulator of the Climate of a Terrestrial Planet with Biosphere“, estuvo patrocinado por la NASA y el Laboratorio Planetario Virtual de Caltech.


Autor: Kathy Svitil
Fecha Original: 11 de junio de 2009
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