Planetas como la Tierra podrían ser comunes en el universo

Los científicos han encontrado la claves en las rocas y asteroides que impactan en enanas blancas situadas entre unos 200 y 650 años luz de la Tierra. "Estamos estudiando geoquimica en las rocas de otras estrellas" afirma uno de los autores del estudio.

Cometa a su paso por las inmediaciones de una enana blanca

Cometa a su paso por las inmediaciones de una enana blanca

Foto: NASA, ESA, and Z. Levy (STScI)

Cometa a su paso por las inmediaciones de una enana blanca

La Tierra no es única. Hasta el momento, casi por unanimidad y ante la falta de pruebas que sugiriesen lo contrario, habíamos considerado que nuestro bondadoso planeta azul podría ser una rara excepción en el universo. Al menos en el universo que conocemos. Sin embargo ahora un equipo de astrofísicos y geoquímicos de la Universidad de California en Los Ángeles acaba de publicar en la revista Science un estudio titulado Oxygen fugacities of extrasolar rocks: Evidence for an Earth-like geochemistry of exoplanets en el que aportan algunas evidencias sobre la razonable probabilidad de encontrar planetas como el nuestro.

"Acabamos de descubrir la posibilidad de que muchos planetas rocosos sean como la Tierra, y hay una gran cantidad de planetas rocosos en el universo"

"Acabamos de descubrir la posibilidad de que muchos planetas rocosos sean como la Tierra, y hay una gran cantidad de planetas rocosos en el universo", explica el coautor del estudio Edward Young, profesor de geoquímica y cosmoquímica de la UCLA. El equipo de científicos dirigidos por Alexandra Doyle, estudiante graduada de geoquímica y astroquímica de la misma universidad, desarrolló un nuevo método para analizar en detalle la geoquímica de los planetas fuera de nuestro sistema solar. Doyle lo hizo analizando los elementos en rocas procedentes de asteroides o fragmentos de planetas rocosos que orbitaban 6 enanas blancas.

"Estamos estudiando geoquímica en rocas de otras estrellas, lo cual es algo pionero"

"Estamos estudiando geoquímica en rocas de otras estrellas, lo cual es algo pionero", comenta Young. "Averiguar la composición de los planetas de fuera de nuestro sistema solar es muy difícil", añade por su parte la coautora de estudio Hilke Schlichting, profesora asociada de astrofísica y ciencia planetaria de la UCLA. "Utilizamos el único método posible, un método en el que fuimos pioneros, para determinar la geoquímica de las rocas externas al sistema solar".

Ciencia a la luz de una enana blanca

Las enanas blancas son los remanentes generados cuando estrellas de unas 9 o 10 veces el tamaño del Sol agotan todo su combustible nuclear y se deshacen de sus capas exteriores. Su fuerte atracción gravitacional hace que elementos pesados ​​como el carbono, el oxígeno y el nitrógeno se hundan rápidamente en sus interiores, donde los elementos pesados ​​no pueden ser detectados por los telescopios. La enana blanca más cercana que Doyle estudió está a unos 200 años luz de la Tierra y la más lejana está a 665 años luz de distancia.

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"Observar a una enana blanca es como hacer una autopsia sobre el contenido de lo que ha engullido en su sistema solar" explica la científica, cuyos datos analizados fueron recolectados por varios telescopios. "Si tuviera que mirar una enana blanca, esperaría ver hidrógeno y helio", continúa."Pero en estos datos, también observamos otros materiales, como silicio, magnesio, carbono y oxígeno, material que se acumulaban en las enanas blancas procedente de los cuerpos que las orbitaban".

"Observar a una enana blanca es como hacer una autopsia sobre el contenido de lo que ha engullido en su sistema solar"

Cuando el hierro se oxida, comparte sus electrones con el oxígeno, formando un enlace químico entre ellos, explica Young. "Esto se llama oxidación, y se puede ver cuando el metal se convierte en óxido", prosigue. “El oxígeno roba electrones del hierro, produciendo óxido de hierro en lugar de metal de hierro. Las rocas de la Tierra, Marte y otros lugares de nuestro sistema solar son similares en su composición química y contienen un nivel sorprendentemente alto de hierro oxidado", dijo Young. "Nosotros medimos la cantidad de hierro que se oxidó en estas rocas que golpearon a la enana blanca. Estudiamos cuánto se oxida el metal ”.

La clave está en el oxígeno

Los investigadores explican que la oxidación de un planeta rocoso tiene un efecto significativo en su atmósfera, su núcleo y el tipo de rocas que se forman en su superficie. "Toda la química que ocurre en la superficie de la Tierra se remonta al estado de oxidación del planeta", comenta Young. “El hecho de que tengamos océanos y todos los ingredientes necesarios para la vida se remonta al planeta que se oxidó como lo hizo. "Son las rocas las que controlan la química de un planeta rocoso":

"Son las rocas las que controlan la química de un planeta rocoso"

Hasta ahora, los científicos no sabían en detalle si la química de los exoplanetas rocosos era similar o muy diferente a la de la Tierra. ¿Cuánto se parecen las rocas que el equipo de la UCLA analizó a las rocas de la Tierra y Marte? "Son muy parecidas", responde Doyle. “Son similares a la Tierra y a Marte en términos de su hierro oxidado. Estamos descubriendo que las rocas son las mismas rocas en todas partes, con una geofísica y geoquímica muy similares ".

"Siempre ha sido un misterio por qué las rocas en nuestro sistema solar están tan oxidadas", comenta Young. "No es lo esperable. Un interrogante era si también sería aplicable en otras estrellas. Nuestro estudio dice que sí, lo que es un buen augurio para buscar planetas similares a la Tierra en el universo ".

Enanas blancas, un extraño laboratorio de geología

Los investigadores estudiaron los seis elementos más comunes en las roca: hierro, oxígeno, silicio, magnesio, calcio y aluminio. Utilizaron cálculos matemáticos y fórmulas porque los científicos no pueden estudiar las rocas reales de enanas blancas. "Podemos determinar matemáticamente la geoquímica de estas rocas y comparar estos cálculos con las rocas que tenemos de la Tierra y Marte", dijo Doyle, cuya formación es en geología y matemáticas. "Comprender las rocas es crucial porque revelan la geoquímica y la geofísica del planeta".

En busca de otros planetas Tierra

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"Si las rocas extraterrestres tienen una oxidación similar a la de la Tierra, entonces se puede concluir que el planeta tiene una tectónica de placas similar y un potencial similar para generar campos magnéticos como nuestro planeta, los cuales se cree que son algunos ingredientes clave para la vida", explica Schlichting. "Este estudio es un gran avance para poder hacer estas inferencias sobre cuerpos fuera de nuestro propio sistema solar e indica que es muy probable que haya realmente planetas análogos a la Tierra".

Así, Young afirma que su departamento tiene astrofísicos y geoquímicos trabajando juntos. "El resultado", dijo, "es que estamos haciendo geoquímica real en rocas exteriores al sistema solar. La mayoría de los astrofísicos jamás lo habrían imaginado; y la mayoría de geoquímicos jamás pensarían en aplicar su disciplina a una enana blanca".

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