Los científicos que buscan signos de vida más allá de nuestro sistema solar se enfrentan a grandes desafíos, uno de los cuales es que hay cientos de miles de millones de estrellas en nuestra galaxia solo para tener en cuenta. Para limitar la búsqueda, deben averiguar: ¿Qué tipos de estrellas tienen más probabilidades de albergar planetas habitables?
Un nuevo estudio ha encontrado una clase particular de estrellas llamadas estrellas K, que son más tenues que el Sol pero más brillantes que las estrellas más débiles, y pueden ser objetivos particularmente prometedores para buscar signos de vida.
¿Por qué? En primer lugar, las estrellas K viven mucho tiempo (de 17 mil a 70 mil millones de años, en comparación con los 10 mil millones de años del Sol), lo que da mucho tiempo para que la vida evolucione. Además, las estrellas K tienen una actividad menos extrema en su juventud que las estrellas más tenues del universo, llamadas estrellas M o «enanas rojas».
Las estrellas M ofrecen algunas ventajas en la búsqueda de planetas habitables. Son el tipo de estrella más común en la galaxia y comprenden aproximadamente el 75 por ciento de todas las estrellas en el universo. También son frugales con su combustible, y podrían brillar durante más de un billón de años. Se sabe que un ejemplo de una estrella M, TRAPPIST-1, alberga siete planetas rocosos del tamaño de la Tierra.
Pero la juventud turbulenta de las estrellas M presenta problemas para la vida potencial. Las llamaradas estelares (liberaciones explosivas de energía magnética) son mucho más frecuentes y enérgicas en las estrellas M jóvenes que en las estrellas jóvenes similares al Sol. Las estrellas M también son mucho más brillantes cuando son jóvenes, hasta mil millones de años después de su formación, con energía que podría hervir los océanos en cualquier planeta que algún día podría estar en la zona habitable.
Giada Arney del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, dijo en un comunicado:
«Me gusta pensar que las estrellas K están en un ‘punto dulce’ entre las estrellas analógicas del Sol y las estrellas M».
Arney quería descubrir cómo se ven las señales biológicas, o signos de vida, en un hipotético planeta que orbita una estrella K.
Los científicos consideran que la presencia simultánea de oxígeno y metano en la atmósfera de un planeta es una fuerte firma biológica porque estos gases reaccionan entre sí y se destruyen entre sí. Entonces, si los ves presentes en una atmósfera juntos, eso implica que algo los está produciendo a ambos rápidamente, muy posiblemente la vida, según Arney.
Sin embargo, debido a que los planetas alrededor de otras estrellas (exoplanetas) son tan remotos, es necesario que haya cantidades significativas de oxígeno y metano en la atmósfera de un exoplaneta para que los observatorios de la Tierra puedan verlo. El análisis de Arney descubrió que es probable que la biofirma de oxígeno y metano sea más fuerte alrededor de una estrella K que una estrella similar al Sol.
Arney usó un modelo de computadora que simula la química y la temperatura de una atmósfera planetaria, y cómo esa atmósfera responde a diferentes estrellas anfitrionas. Estas atmósferas sintéticas se ejecutaron luego a través de un modelo que simula el espectro del planeta para mostrar cómo se vería a los telescopios futuros.
Arney dijo:
«Cuando pones el planeta alrededor de una estrella K, el oxígeno no destruye el metano tan rápido, por lo que puede acumularse más en la atmósfera. Esto se debe a que la luz ultravioleta de la estrella K no genera gases de oxígeno altamente reactivos que destruyen el metano tan fácilmente como una estrella similar al Sol».
Esta señal más fuerte de oxígeno y metano también se ha pronosticado para planetas alrededor de estrellas M, pero sus altos niveles de actividad podrían hacer que las estrellas M no puedan albergar mundos habitables. Las estrellas K pueden ofrecer la ventaja de una mayor probabilidad de detección simultánea de oxígeno y metano en comparación con las estrellas similares al Sol sin las desventajas que vienen con un host estrella M.
Además, los exoplanetas alrededor de las estrellas K serán más fáciles de ver que los de las estrellas similares al Sol, simplemente porque las estrellas K son más tenues.
Arney dijo:
«El Sol es 10 mil millones de veces más brillante que un planeta similar a la Tierra que lo rodea, por lo que es mucha la luz que debes suprimir si quieres ver un planeta en órbita. La estrella AK podría ser ‘solo’ mil millones de veces más brillante que una Tierra a su alrededor».
La investigación de Arney también incluye una discusión de cuáles de las estrellas K cercanas pueden ser los mejores objetivos para futuras observaciones. Debido a que no tenemos la capacidad de viajar a planetas alrededor de otras estrellas debido a sus enormes distancias con respecto a nosotros, estamos limitados a analizar la luz de estos planetas para buscar una señal de que la vida podría estar presente. Al separar esta luz en sus colores o espectro de componentes, los científicos pueden identificar los componentes de la atmósfera de un planeta, ya que diferentes compuestos emiten y absorben distintos colores de luz.
El estudio científico ha sido publicado en Astrophysical Journal Letters.