La semana pasada, la Tierra se despertó con la noticia de que tiene una gemela orbitando alrededor de Próxima Centauri, la estrella más cercana al Sistema Solar. Se trata de una enana roja que está a tan sólo 4,24 años luz de distancia. Próxima b, como se la ha bautizado, es un poco más grande que la Tierra y orbita su estrella cada 11 días a una distancia 20 veces inferior a la distancia entre la Tierra y el Sol.

Pero, puesto que el Próxima Centauri es mucho menos luminosa que el Sol, Próxima b se queda dentro de la zona denominada habitable en la que podría existir agua líquida sobre su superficie. Esto ha dado paso a unas detalladas especulaciones sobre cómo podría ser la superficie de Próxima b y las probabilidades de que esas condiciones puedan sustentar vida.

Pero la NASA tiene una herramienta de software llamada VPlanet que modela las condiciones de un exoplaneta en función de lo que se sepa de él, de su estrella principal y de los procesos de la evolución planetario. VPlanet entonces prevé las posibles condiciones sobre la superficie y predice si el planeta será habitable o no.

El investigador del Instituto de Astrobiología de la NASA Rory Barnes y sus compañeros afirman que han utilizado VPlanet para procesar los datos recopilados sobre Próxima b y predecir sus posibles condiciones.

VPlanet empieza por descomponer el problema de determinar la habitabilidad del exoplaneta en nueve tareas independientes que exploran cada aspecto distinto de la evolución planetaria. Por ejemplo, una tarea examina la evolución de la estrella principal para comprobar cómo cambios en la luminosidad, por ejemplo, habrían influenciado el entorno inmediato del planeta. Otra estudia el movimiento de este sistema estelar por la galaxia, buscando encuentros cercanos que puedan haber resultado influyentes.

Otro módulo examina el transporte de calor desde el núcleo del planeta hasta la superficie para comprobar su impacto en la temperatura en superficie. Y otro simula cómo la atmósfera del planeta puede haberse escapado al espacio exterior y cuánta permanece intacta. Y así, sucesivamente.

Los resultados de este modelado son interesantes. Para realizar predicciones a este nivel de complejidad, la simulación se ejecuta muchas veces para comprobar que todas alcanzan las mismas conclusiones. VPlanet emplea esta técnica para modelar la influencia de estrellas transitorias sobre la órbita de Próxima b al seleccionar al azar unos parámetros orbitales razonables para 10.000 simulaciones distintas. En cada caso, el equipo detuvo la simulación cuando la órbita de Próxima b se volvió inestable.

Esto sucedió en alrededor del 15% de los ensayos. Es un dato importante porque estas inestabilidades tendrían un enorme impacto en la habitabilidad de un planeta.

VPlanet también concluyó que si Próxima b se formó a la distancia actual que guarda respecto a su estrella principal, debe sufrir un acoplamiento de mareas. En otras palabras, presenta la misma cara a su estrella de forma continua, al igual que hace la Luna con la Tierra. Eso significaría que en un lado del planeta haría un calor tremendo mientras que en el otro lado haría un frío extremo. Esa característica sería inviable para la vida.

Pero existe una excepción. Si la atmósfera fuera lo suficientemente densa como para transportar el calor de forma eficaz por todo el planeta, las temperaturas serían mucho más agradables y Próxima b aún podría ser habitable a pesar del acoplamiento de mareas. Por supuesto, el planeta puede haber migrado hasta su distancia actual desde otra parte, en cuyo caso no se vería afectado por el acoplamiento de mareas.

El estado de la atmósfera de Próxima b es otra preocupación crucial. En este sentido, VPlanet simula muchos escenarios en potencia, desde la suposición de que el planeta comenzara su existencia con una abundante reserva de agua, varias veces mayor que la de la Tierra. Bajo estas condiciones, VPlanet predice que la mayor parte del agua se descompone y que el hidrógeno resultante se escapa al espacio. "Si Próxima b se formó con menos de 10 veces el contenido de agua de la Tierra, y/o tuvo un continuo ocáano de magma, convectivo y reductor, hoy probablemente esté seco", afirma el equipo.

Existe otra posibilidad: que Próxima b tuviera una envoltura de hidrógeno que se escapa al espacio exterior mientras conserva el agua en superficie. En este caso, ahora mismo Próxima b sería habitable, aunque el equipo de Barnes es incapaz de ofrecer una probabilida concreta para esto.

En resumidas cuentas, VPlanet sugiere que Próxima b podría existir actualmente en un amplio abanico de estados, algunos de los cuales podrían sustentar vida mientras que otros no. El equipo de Barnes concluye que Próxima b podría ser parecido a Venus, seco, cálido y no apto para la vida. Pero también podría parecerse a Neptuno, envuelto por una bolsa de hidrógeno que haría de la superficie un lugar demasiado cálido para ser habitable.

VPlanet también predice que Próxima b podría ser tan rico en oxígeno que impediría la evolución de formas de vida. Este elemento es altamente reactivo y un potente oxidante.

Pero la predicción más emocionante es que Próxima b sea como la Tierra, con agua líquida y una atmósfera favorable a la vida. En ese caso, cuando por fin se pueda observar, se mostraría como un puntito de color morado, según el equipo de Barnes.

Sería algo sorprendente, dado que su estrella principal es una enana roja, pero no es tan distinto al aspecto de la Tierra, que se mostraría como un puntito azul pálido si alguien de Próxima b nos estuviera observando.

Por supuesto, lo que necesitan ahora los astrobiólogos son más datos. Próxima b seguramente se convertirá en el planeta más esudiado fuera de nuestro sistema solar. La próxima generación de telescopios espaciales arrojarán una luz muy necesitada sobre el asunto. Los datos que recopilen ayudarán a limitar el abanico de posibles trayectorias evolutivas que Próxima b haya podido seguir.

Los principales son el Telescopio Espacial James Web, programado para lanzarse en 2018, y el Telescopio de Sondeo Infrarrojo de Campo Abierto, programado para lanzarse a mediados de la década de 2020. La próxima generación de telescopios terrestres, que tendrán más de 30 metros de ancho, también debería ser capaz de divisar el gemelo de la Tierra.

Estos instrumentos serán capaces de realizar inspecciones espectrográficas de la atmósfera de Próxima b en busca de indicios de oxígeno, metano, dióxido de carbono e hidrógeno. Eso podría proporcionar algunas pistas acerca de si las condiciones allí son aptas para la vida. Algún día, la Tierra hasta podría despertarse con la noticia de que unos astrónomos hayan detectado un destello de océano, la luz de estrella que es reflejada por aguas marinas mientras el planeta se gira. ¡Qué momento más emocionante sería!

Ref: arxiv.org/abs/1608.06919: The Habitability of Proxima Centauri b I: Evolutionary Scenarios; arxiv.org/abs/1608.08620: The Habitability of Proxima Centauri b II: Environmental States and Observational Discriminants