¿CÓMO ES EL PLANETA KEPLER 452B?
Resulta sorprendente todo lo que podemos deducir sobre un mundo cuya existencia solo conocemos gracias a la sombra que proyecta sobre un punto de luz
Sami Rozenbaum*
La noticia en 2015 del descubrimiento del planeta Kepler 452b, llamado por la NASA “el primo mayor de la Tierra”, ha recibido mucha difusión. Pero, ¿qué sabemos realmente sobre él?
Primeramente, está el origen del nombre: Kepler es el satélite-observatorio que lo descubrió, y que honra al astrónomo checo del siglo XVII Johannes Kepler. Lanzado por la NASA en 2009, no orbita nuestro planeta sino que “sigue” a la Tierra en su órbita en torno al Sol, con el objetivo específico de descubrir planetas en torno a otras estrellas; ya se han confirmado más de 1000, además de casi 5000 “candidatos”.
El procedimiento que utiliza este observatorio espacial es detectar y medir, con gran sensibilidad, el débil oscurecimiento en el brillo de una estrella producido por el paso de uno de sus planetas frente a su disco (que en realidad Kepler solo ve como un punto, debido a la distancia). La magnitud del oscurecimiento y su regularidad (repetición) permiten establecer no solo si se trata de un planeta, sino estimar su distancia a la estrella, su órbita y su masa; con ello se puede tener una idea general de sus características.
El planeta en cuestión orbita una estrella ubicada a unos 1400 años-luz de distancia que ha sido designada Kepler 452, y que es similar al Sol pero más antigua: tiene unos 6000 millones de años, frente a los 4500 millones del Sol y por ende de nuestro sistema planetario. En esa fase de mayor madurez evolutiva, la estrella emite más energía; nuestro Sol también será así dentro de 1500 millones de años.
Sabemos que el ambiente galáctico se enriquece progresivamente con elementos pesados, como el hierro, debido al “aporte” que hacen las estrellas supernovas al estallar. Eso significa que un sistema más antiguo, como el de la estrella Kepler 452, tiene menos metales en su composición que el nuestro, aunque la diferencia no debe ser muy significativa.
Concentrémonos ahora en el planeta Kepler 452b. Las siguientes inferencias son estrictamente personales, pero se fundamentan en los conocimientos que los geólogos planetarios han acumulado durante medio siglo de exploración espacial.
MORFOLOGÍA DE UNA “SUPER-TIERRA”
Los datos del observatorio Kepler señalan que el planeta 452b tiene una masa cinco veces mayor y un volumen 60% superior a los de nuestro planeta, por lo que entra en la categoría que los geólogos planetarios llaman “Super-Tierra”. Orbita su estrella a una distancia apenas 5% mayor que nosotros del Sol, por lo cual su período de revolución (“año”) es muy parecido: 385 días. La gravedad en su superficie se estima en aproximadamente el doble de la terrestre.
Su gran masa indica que el planeta debe haber “acretado” mucho material rocoso durante su formación, y por ende tendrá un núcleo de hierro, níquel y otros elementos metálicos al igual que la Tierra; pero este núcleo debe ser proporcionalmente más grande que el de nuestro planeta. Una mayor masa rocosa también implica la presencia en el núcleo y el manto de más elementos radiactivos como uranio, radio y torio, cuya trasmutación espontánea en elementos más ligeros genera mucho calor. En síntesis, el interior de Kepler 452b debe ser significativamente más caliente que el de la Tierra, llegando a una temperatura que ronde los 10.000 grados C en el núcleo.
No tenemos conocimiento sobre la velocidad de rotación del planeta. Si esta fuese relativamente alta como la terrestre, el interior fundido de 452b generaría un intenso campo magnético que protegería su superficie de la radiación ionizante de su estrella (rayos ultravioleta, X y gamma), así como de la radiación cósmica en general, con más eficacia que nuestro propio campo magnético; además, sus polos ofrecerían un espectáculo de auroras que dejaría pálidas las auroras terrestres. Pero si el planeta rotara muy lentamente, como Venus, su campo magnético sería débil y no ofrecería mucha protección ante la radiación cósmica, buena parte de la cual llegaría hasta la superficie del planeta.
Por otra parte, si 452b posee una o varias lunas de gran masa (como la Luna terrestre), la interacción gravitacional con estas a lo largo de su larga historia de 6000 millones de años puede haber estabilizado la inclinación de su eje de rotación, como en el caso de la Tierra; esto último tendría efectos positivos para una posible evolución biológica, al mitigar cambios climáticos de corto plazo. Por contraste, en Marte, que no tiene lunas grandes, el eje de rotación fluctúa notablemente en períodos de apenas decenas de miles o cientos de miles de años, un parpadeo en la historia de un planeta.
UNA GEOLOGÍA VIOLENTA
Podemos asumir que en Kepler 452b existe tectónica de placas como en la Tierra, es decir, que la corteza está fragmentada en placas que se desplazan sobre el manto. ¿Por qué puede suponerse esto?
Hoy sabemos que el agua es un compuesto muy abundante en el Cosmos. La mayor masa de 452b implica que debe haber retenido mucha más agua primordial que la Tierra, tanto del material originario como de la lluvia de residuos y cometas que recibió después de su consolidación (fenómeno que debe ser común a todos los sistemas planetarios). También sabemos que el agua cumple un papel fundamental como lubricante en la tectónica de placas, porque este mecanismo geológico no existe en Venus –a pesar de que tiene una composición, masa y volumen muy similares a los terrestres–, y las investigaciones indican que ello se debe a la ausencia de agua, la cual se evaporó hacia el espacio hace miles de millones de años.
Así que nuestros conocimientos actuales permiten asumir que 452b tiene una alta temperatura interna y tectónica de placas. El intenso calor del núcleo y el manto debe hacer que el movimiento de esas placas sea más rápido que en la Tierra, generando un vulcanismo y sismicidad significativamente mayores. Así, Kepler 452b debe tener abundantes volcanes y frecuentes e intensos terremotos.
También puede presumirse que la tectónica ha hecho crecer numerosas cordilleras en este gran planeta, pero quizá la gravedad no permita que sean muy altas, pues el propio peso de las montañas más elevadas las derrumbaría sobre sí mismas.
Si seguimos conjeturando que en 452b hay mucha agua, es posible que esta cubra una gran proporción de la superficie, más que el 70% que tenemos en la Tierra; incluso puede imaginarse un “planeta oceánico”, como uno de los que aparecen en la película Interstellar. La profundidad media de estos océanos podría ser, además, mucho mayor que la de los mares de nuestro mundo.
UNA PESADA ATMÓSFERA
La intensa gravedad de Kepler 452b permite que posea una atmósfera sumamente masiva, al haber logrado retener más gases que la Tierra. Debido a su estabilidad orbital y a la distancia a la que se encuentra de su estrella, la composición de esa atmósfera puede ser predominantemente de nitrógeno, como en la Tierra (el oxígeno de la atmósfera terrestre proviene de la fotosíntesis de la vegetación y el plancton oceánico; aún no tenemos datos sobre si en la atmósfera de 452b hay oxígeno, pero de haberlo sería una fuerte indicación de la existencia de vida).
Esta densa atmósfera debe producir un “efecto invernadero” mayor que el de la Tierra, y tomando en cuenta que recibe 10% más energía de su estrella que nuestro planeta del Sol, la temperatura superficial debe ser bastante alta, quizá decenas de grados mayor que nuestro cómodo promedio de 15 C. El intenso vulcanismo que estamos presumiendo –ya sea que las erupciones ocurran bajo el agua o sobre ella– enriquecería la atmósfera con compuestos de carbono, azufre y otros que la harían sumamente ácida, incluso corrosiva.
Se trata entonces de una atmósfera pesada que aplica una presión muy elevada sobre la superficie y la mantiene a altas temperaturas. Si tenemos razón en suponer que el planeta posee mucha agua, es probable que la cobertura nubosa (agua evaporada del océano) sea prácticamente total y tal vez permanente, parecida en aspecto –si bien no en composición– a la de Venus.
Un océano muy extenso a temperaturas de 50, 60 o 70 grados C debe generar tormentas de un tamaño y potencia que no podemos imaginar en la Tierra, a lo que debe sumarse que la lluvia asociada sería ácida debido a los compuestos expulsados por los volcanes.
En todo caso, resulta sorprendente todo lo que podemos deducir sobre un planeta cuya existencia solo conocemos gracias a la sombra que proyecta sobre un punto de luz. Claro que los estudios posteriores podrán cambiar varias de estas presunciones.
¿VIDA EN KEPLER 452b?
La descripción precedente no es muy halagadora para quienes suponen que este “primo de la Tierra” podría ser un edén, un lugar acogedor como el que nosotros tenemos (y que rara vez apreciamos). ¿Sería posible la vida en 452b?
Durante los últimos 20 años hemos confirmado, en gran parte gracias al observatorio Kepler, que los sistemas planetarios son un fenómeno más común de lo que habían supuesto incluso los más optimistas. También sabemos que la vida surgió en la Tierra apenas se enfrió su superficie, hace unos 4000 millones de años. Además, la historia de la Tierra muestra que una vez que surge la vida es sumamente persistente, siendo capaz de sobrevivir incluso a catástrofes globales.
Kepler 452b es tan antiguo, y sus características orbitales y físico-químicas tan similares a las de la Tierra, que podemos deducir razonablemente que la vida podría haber surgido allí hace nada menos que 5500 millones de años; dadas las características que hemos descrito, podría haber muchos “respiraderos” volcánicos submarinos como los que se han descubierto a gran profundidad en los océanos terrestres, y donde quizá surgió la vida en nuestro planeta. En aquella lejana época la estrella Kepler 452 emitía mucha menos energía, por lo que la temperatura superficial en el planeta 452b era más baja; la abundancia de agua y la densa atmósfera pueden haber facilitado el florecimiento biológico. Una vez iniciada, la vida puede haber sobrevivido a grandes desastres como los que padeció nuestro planeta, sobre todo los debidos a fenómenos volcánicos producto de la intensa tectónica que suponemos caracteriza a 452b.
En la Tierra, según las hipótesis predominantes, la extinción masiva del final del período Pérmico (hace 252 millones de años, cuando desaparecieron la mayoría de las formas de vida) y nuevamente al final del Triásico (hace 200 millones de años) fueron consecuencia de erupciones volcánicas colosales y de larga duración que ocurrieron en Siberia e India, respectivamente.
La mayor gravedad de 452b también puede haber atraído numerosos cometas y asteroides, produciéndose impactos como el de Chicxulub en Yucatán, que según el consenso científico acabó con los dinosaurios y muchas otras formas de vida al final del Cretáceo, hace 65 millones de años.
Pero en la Tierra estas catástrofes impulsaron la evolución, al abrir nuevos nichos en el ecosistema. En Kepler 452b ha habido mucho más tiempo para que la vida se adapte a ese tipo de cataclismos, así como al progresivo calentamiento del planeta debido a la evolución de su estrella.
¿Cómo serían las formas de vida “keplerianas”? La alta gravedad implica que, de haber continentes por encima del extenso océano, los animales tendrían que poseer huesos y músculos muy fuertes para movilizarse; podemos imaginar seres “rechonchos”, y que los más pequeños tendrían ventaja sobre los grandes. La movilidad resultaría más fácil para los animales acuáticos, que además estarían mejor protegidos de la radiación cósmica si el campo magnético del planeta fuera débil. Todas las formas biológicas tendrían que estar adaptadas al calor y la acidez del suelo, del mar y de la atmósfera, si mantenemos las presunciones que hemos hecho anteriormente.
¿EXPLORAR KEPLER 452b?
El sistema Kepler 452 se ubica a 1400 años-luz del nuestro, una distancia insalvable para nuestra tecnología en el futuro previsible. Pero hagamos un juego de la imaginación. ¿Cómo podríamos visitar 452b si estuviera suficientemente cerca? ¿Podríamos “colonizarlo”?
La alta gravedad sería el principal escollo. Si es del doble de la terrestre, como se estima, una persona que en la Tierra pese 70 kg pesaría allí 140 kg, a lo que habría que sumar el peso del traje espacial necesario para protegerse de las altas temperaturas y presiones (puede imaginarse el uso de trajes con “exoesqueletos” para poder caminar). Una caída desde la propia altura sería muy peligrosa; caer desde unos pocos metros podría resultar fatal. Si el campo magnético de 452b fuese débil, también sería necesario resguardarse de la radiación proveniente del espacio, sobre todo la de su Sol, por más densa que sea la atmósfera.
Construir una base permanente –en caso de que exista una superficie sólida– implicaría utilizar materiales ligeros y muy resistentes, para que las estructuras pudiesen soportar su propio peso, así como la presión y acidez atmosférica; con nuestra tecnología actual esto sería perfectamente posible. Si 452b es un mundo oceánico, podrían crearse bases flotantes, es decir, una nave que descienda directamente en el agua como un barco de exploración.
A pesar de la alta gravedad, la densidad atmosférica permitiría utilizar artefactos voladores similares a los aviones, ya que el espeso aire ofrecería suficiente sustentación. Pero despegar desde el planeta requeriría mucha energía para alcanzar la “velocidad de escape” y regresar al espacio.
Quizá resultaría más práctico construir bases en alguna de las lunas del planeta, y visitarlo solo con fines exploratorios. Si Kepler 452b tiene las características superficiales que hemos conjeturado a partir de los conocimientos disponibles, no sería un mundo en el que los terrícolas querríamos vivir.
(Imagen: NASA)
