Un modelo científico perfecciona la búsqueda de planetas habitables y entusiasma a astrónomos

La Universidad de Stanford ha desarrollado el modelo científico STEHM, una herramienta destinada a optimizar la identificación de exoplanetas capaces de mantener una atmósfera estable durante miles de millones de años, condición imprescindible para la vida. Este avance busca reducir el margen de error y los recursos necesarios para explorar planetas habitables fuera del sistema solar, concentrándose en el tamaño, la composición y la dinámica atmosférica de cada mundo.

El modelo STEHM filtra los exoplanetas según su tamaño, la cantidad inicial de carbono y la actividad volcánica, evaluando si pueden conservar una atmósfera protectora durante al menos 10.000 millones de años. Considera variables clave como la presencia de CO₂, el espesor y la densidad del manto planetario, la capacidad de reponer gases atmosféricos y la protección ante la radiación estelar en la llamada “zona habitable” alrededor de las estrellas.

El diseño de STEHM, encabezado por la investigadora postdoctoral Michelle Hill y el Grupo de Modelado Planetario dirigido por Laura Schaefer, responde al desafío de seleccionar entre los miles de exoplanetas identificados por la NASA en las últimas décadas. Según la Universidad de Stanford, esta metodología permite discriminar de manera eficaz entre planetas capaces de conservar una atmósfera compatible con la vida y aquellos que la pierden rápidamente. El análisis se enfoca en planetas de tamaño menor o igual al de la Tierra, examinando la interacción entre su núcleo, manto y corteza para determinar su potencial de habitabilidad.

STEHM se fundamenta en evidencias que señalan la existencia de al menos un planeta alrededor de cada estrella de la Vía Láctea, aunque encontrar condiciones compatibles con la vida exige analizar las atmósferas. Según Hill, este componente es el principal indicio de que un planeta puede proteger procesos biológicos, y su estudio a través de modelos y telescopios incrementa la probabilidad de hallar señales de vida extraterrestre.

Principales hallazgos del modelo STEHM

Mediante simulaciones, el equipo de la Universidad de Stanford estableció que los planetas necesitan un radio mínimo del 80% respecto al de la Tierra para mantener su atmósfera durante periodos superiores a 10.000 millones de años. Si el tamaño es menor, la atmósfera suele disiparse antes de los mil millones de años, a menos que el planeta disponga de condiciones especialmente favorables, como alto contenido inicial de carbono o elevada actividad volcánica para reponer CO₂.

Las pruebas abarcaron seis perfiles planetarios, desde la mitad hasta el total del radio terrestre, incluyendo casos de “tapa estancada”, donde la superficie es rígida y carece de una tectónica de placas activa como la de la Tierra. Además, se analizaron factores como la densidad, el manto y la concentración de elementos productores de calor, como torio, uranio y potasio, que determinan la duración de los procesos volcánicos y, por tanto, la reposición de CO₂ en la atmósfera.

El CO₂ se revela fundamental porque ayuda a retener el calor necesario para la vida; sin una reposición continua a través del vulcanismo, la atmósfera tiende a perderse. Cuando los elementos generadores de calor se agotan y el manto se enfría, cesa la actividad volcánica y se interrumpe el ciclo de renovación atmosférica.

El modelo también muestra que el exceso de calor en los primeros estadios de formación planetaria puede acortar la duración de la atmósfera. Esto sucede porque la fusión prematura del manto deja el planeta expuesto a radiación estelar intensa, lo que desintegra moléculas pesadas —como el CO₂— y facilita la pérdida de gases al espacio.

La ubicación en la “zona habitable” es igualmente relevante: un planeta debe situarse a una distancia que le evite el sobrecalentamiento, pero no tan lejos como para convertirse en inhóspito por el frío. Este equilibrio determina la capacidad de la atmósfera para resistir la erosión constante del entorno espacial, según la Universidad de Stanford.

Validación del modelo y aplicaciones en la búsqueda de vida

Para comprobar la fiabilidad de STEHM, sus responsables aplicaron el modelo a Venus y Marte, los planetas vecinos de la Tierra. El resultado fue certero: STEHM predijo que Venus, por su tamaño y composición, conserva una gruesa atmósfera de CO₂, mientras que Marte, más pequeño y sin tectónica activa, sólo mantiene una atmósfera muy delgada que se ha disipado con el tiempo.

La inspiración para STEHM surgió del interés por explicar la débil atmósfera de Marte y evaluar su potencial para la “terraformación”. Los resultados del modelo indican que, incluso en condiciones óptimas, el reducido tamaño de Marte y la falta de actividad geológica siempre dificultaron la retención de una atmósfera relevante.

El progreso logrado permite orientar la búsqueda de vida extraterrestre hacia planetas con características más cercanas a la Tierra, centrando la atención en aquellos con tectónica de “tapa móvil”, una propiedad que podría prolongar la estabilidad atmosférica y favorecer procesos vitales sostenibles. La Universidad de Stanford tiene previsto ampliar próximamente el modelo a planetas que cuenten con dinámica interna activa, lo que facilitará la identificación de candidatos prometedores en la exploración astrobiológica.

Según los expertos, dado que no es posible enviar sondas a mundos alejados, el análisis a distancia de sus atmósferas es la vía más realista para detectar posibles señales de vida. Esta estrategia marca una nueva etapa en la investigación de planetas fuera del sistema solar, respaldada por la comunidad científica de Stanford.