MADRID, 23 Feb. (EUROPA PRESS) -
Un equipo internacional, con participación del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha descubierto que la estructura química de los planetas de tipo terrestre puede ser muy diferente de la composición básica de la Tierra, de manera que no todos los planetas semejantes presentan las condiciones necesarias para que exista vida en ellos.
El investigador del IAC que dirige el proyecto, publicado en 'The Astrophysical Journal Letters', Garik Israelian, ha explicado que "probablemente hay miles de millones de planetas como la Tierra en el universo, por lo que una gran mayoría de ellos podrían tener una estructura interna y atmosférica completamente distintas". "La formación de planetas en entornos químicos no solares, muy comunes en el universo, puede dar lugar a la formación de mundos extraños, muy diferentes de la Tierra", ha apuntado.
Estudiar las abundancias químicas en la fotosfera de las estrellas --superficie luminosa que las delimita, de la que viene la luz que vemos-- constituye la clave para entender cómo y cuáles de las nubes protoplanetarias forman planetas o no. Estos estudios también sirven para investigar la composición y estructura tanto interna como atmosférica de los planetas extrasolares y permiten elaborar modelos de formación y evolución planetaria.
Los elementos fundamentales para que aparezcan moléculas orgánicas y vida en un planeta son el carbono, el oxígeno, el nitrógeno y el hidrógeno. Para la formación de un planeta como la Tierra también sería necesario contar con hierro, silicio y magnesio, además de azufre y calcio, entre otros. Por último, para la generación de calor en el interior de la tierra son importantes los elementos radiactivos, como el uranio 235 y 238, el torio 232 y el potasio 40. Los elementos radiactivos son los más inestables de la tabla periódica y al desintegrarse producen calor.
Existen estudios teóricos que sugieren que las proporciones de carbono/oxígeno y magnesio/silicio son las más importantes para determinar la mineralogía de los planetas de tipo terrestre, dado que suministran una información valiosa sobre la composición de estos planetas. En este campo de investigación extremadamente joven, con muy pocos trabajos publicados, un equipo del Planetary Science Institute realizó en 2010 las primeras simulaciones numéricas de formación de planetas que tenían en cuenta la composición química de la nube protoplanetaria.
Ahora, desde el IAC, se ha desarrollado el primer estudio uniforme detallado de las abundancias de carbono, oxígeno, magnesio y silicio en 61 estrellas con planetas y 270 estrellas sin planetas. En este trabajo se encontraron cocientes mineralógicos muy diferentes a los del Sol mostrando que hay una gran variedad de sistemas planetarios que no son similares a nuestro Sistema Solar.
"La cantidad de elementos radiactivos y algunos refractarios, especialmente el silicio, puede tener graves implicaciones para ciertos procesos planetarios como la tectónica de placas o la actividad volcánica", ha señalado Israelian, quien ha apuntado que el magma rico en silicio es más viscoso, lo que haría las erupciones volcánicas más explosivas.
Los científicos han destacado que las últimas simulaciones numéricas han mostrado una gran diversidad en las composiciones básicas de los planetas de tipo terrestre que podrían existir en los sistemas planetarios estudiados. Así, los planetas simulados en sistemas con un cociente magnesio/silicio menor que 1 resultaron ser deficientes en magnesio en comparación con la Tierra, con silicatos como piroxeno y varios feldespatos. Las abundancias de carbono de los planetas simulados también varían en concordancia con el valor de carbono/oxígeno de sus estrellas progenitoras.
PLANETAS DONDE NO PUEDE HABER VIDA
La investigadora del Centro de Astrofísica de la Universidad de Oporto, Elisa Delgado Mena, ha señalado que "a la hora de buscar planetas habitables, sería muy útil un estudio previo de las abundancias químicas de los sistemas planetarios, ya que se podrían descartar ciertos tipos de planetas en los que la formación de vida sería muy improbable, como aquellos ricos en carbono, dominados por especies como el grafito o los carburos de silicio o de titanio".
Los compuestos ricos en carbono son muy refractarios, lo que significa que solidifican a muy alta temperatura. Cuando el disco gaseoso protoplanetario alrededor de una estrella se está enfriando, estos elementos son los primeros en solidificar muy cerca de la estrella, donde es muy improbable que exista agua en forma de hielo (uno de los indicios de la vida), aunque no se puede descartar la adición de agua mediante cometas en fases más tardías.
Gracias a las simulaciones de sistemas planetarios, también se ha visto que los planetas más interiores --más cercanos a su estrella--contienen una cantidad significativa de los elementos refractarios aluminio y calcio: un 47 por ciento de la masa planetaria. En cambio, los planetas que se forman más lejos disminuyen progresivamente su cantidad de aluminio y calcio según se va incrementando la distancia.
En este sentido, los científicos destacan que todos los planetas gemelos a la Tierra considerados en este trabajo tienen composiciones dominadas por el oxígeno, el hierro, el magnesio y el silicio, con la mayoría de estos elementos depositados en forma de silicatos o metales, como el hierro.
