¿Cuál es el tamaño más grande que puede tener un planeta habitable?

Nuestro planeta es el único planeta habitable que conocemos y el mayor mundo de tipo terrestre del Sistema Solar. Pero alrededor de otras estrellas hay planetas rocosos más grandes que la Tierra. Son las supertierras. Todavía es pronto para saber si las supertierras son mejores lugares para la vida comparadas con los planetas de tamaño terrestre, pero nos podemos preguntar si existe algún límite en el tamaño de un planeta habitable. ¿Puede una supertierra de gran tamaño albergar vida?

Visión artística de la supertierra HD 215497 b (Wikipedia).
Un planeta es habitable si es capaz de mantener agua líquida de forma estable en su superficie. No obstante, la presencia de agua es una condición necesaria, pero no suficiente. El que exista un ciclo del carbono es igualmente crucial. Gracias a este ciclo los silicatos de las rocas reaccionan con el dióxido de carbono atmosférico para generar carbonatos. Los carbonatos quedan atrapados en los fondos oceánicos y con el tiempo terminan en las zonas de subducción de las placas tectónicas. La actividad volcánica asociada a estas regiones devuelve posteriormente el dióxido de carbono a la atmósfera. Este ciclo permite mantener la temperatura media de un mundo dentro de las condiciones de habitabilidad a pesar de cambios catastróficos o la variación de brillo de la estrella con el tiempo. Si la temperatura de un planeta desciende, la creación de carbonatos disminuye. Pero puesto que los volcanes continúan vertiendo dióxido de carbono -un potente gas invernadero-, con el tiempo la temperatura global vuelve a aumentar. Al contrario, si la temperatura aumenta las rocas de la corteza reaccionarán más fácilmente con el dióxido de carbono, reduciendo la concentración de este compuesto en la atmósfera, lo que provoca una disminución de las temperaturas. En principio, uno podría pensar que cualquier mundo rocoso con mares será habitable, ya que podrá mantener sin problemas este ciclo del carbono. ¿Cualquiera? No tan deprisa. Hay un problema con los mundos océanos, planetas que, como su nombre indica, están cubiertos por un océano global. En el caso de los mundos océanos más grandes, la presión que se alcanza en el fondo es tan alta que el agua se transforma (a partir de 2,4 gigapascales) en un sólido exótico conocido como Hielo VII, muy distinto del hielo (Hielo I) que todos conocemos. Esta capa de hielo aislaría el agua -y el dióxido de carbono disuelto en ella- de las rocas del manto, destruyendo así el ciclo del carbono. Consecuentemente, los mundos océanos de mayor tamaño no serían habitables.
Diagrama de fases del agua en función de la temperatura y la presión. La línea de puntos representa un planeta de cinco masas terrestres con un océano de 0,5 masas terrestres de agua (Y. Alibert et al.).
Otra limitación tiene que ver con la propia presencia de agua líquida en la superficie, el criterio más importante de habitabilidad. La fuerza de la gravedad en las supertierras más grandes es tan elevada que son capaces de retener una atmósfera mucho más densa que la terrestre. El resultado es que la presión y la temperatura en la base de la atmósfera son tales que el agua líquida no puede existir sobre la superficie de estos mundos. Si tenemos en cuenta estas dos restricciones, el radio máximo que un planeta rocoso habitable puede tener es de 1,7 a 2,2 veces el de la Tierra. Es decir, las supertierras con radios superiores a l1000-14000 kilómetros no serán habitables. Eso sí, siempre y cuando su composición sea similar a la terrestre. Si contiene una mayor cantidad de hierro y otros metales, el radio máximo disminuirá aún más. Y ya que estamos, ¿cuál es el tamaño mínimo de un planeta habitable? Bueno, en este caso me temo que no hay una respuesta sencilla, ya que entran en juego muchos otros parámetros. Por ejemplo, Marte podría ser aún habitable si estuviese más cerca del Sol, pero podríamos considerarlo una especie de límite inferior. Como siempre en estos casos, los resultados se han obtenido a partir de modelos que son mejorables (por ejemplo, el agua de los océanos se ha supuesto pura), pero en cualquier caso sirve para dejarnos claro que en esto de la habitabilidad planetaria el tamaño sí que importa. Y ser demasiado grande parece ser una clara desventaja. Referencias:

19 Comentarios

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AnonymousAnonymous

Habitable…. por seres humanos. No se tiene en cuenta que puede haber organismos adaptados a esas situaciones.

AnonymousAnonymous

Pero si la supertierra tuviese oceanos no profundos, por muy grande que fuese no llegaría a esas presiones, no??

AnonymousAnonymous

Si pudieran existir animales superiores (incluidas especies inteligentes) en esas supertierras habitables ¿cómo serían? Lo digo pensando en que la gravedad sería más alta.
saludos

potximaxpotximax

Vaya, lo que yo decía. Habrá que revisar el estudio del Kepler a la baja, puesto que incluía como habitables todos los planetas hasta un tamaño doble del terrestre.

Pablo

¿Podría darse un planeta que tuviese un radio mayor (digamos el doble) que la Tierra, pero que a la vez fuese menos denso y por tanto la gravedad en la superficie fuese prácticamente la misma o incluso menor?

Ivàn Cedeño Cedeño MarcilloIvàn Cedeño Cedeño Marcillo

bueno digamos que se descubre un planeta mayor que la tierra una supertierra 3,0 veces su tamaño , pero para que sea menos denso debe orbitar en una estrella de menor tamaño que nuestra estrella debido que la gravedad es menor y la fuerza a la que orbita los cuerpos pequeños en menor por lo que el impacto entre ellos en mas debil y la energia termica en la fusion de los cuerpos es debil por lo que genera un planeta con menor densidad entre los atomos, ademas esto genera que los residuos generados en la formacion del planeta sea mayor por lo tanto el planeta tendra menor tamaño y sera mas pequeño, y si se encuentra en una zona habitable al careser de tamaño y masa obviamente tendra un nucleo metalico con menor volumen por lo que necesitaria una potencia termica superior para generar un potente campo magnetico protector a los terribles vientos solares por lo que se llevaran su atmosfera creando un paisaje similar a el de la luna ( un claro ejemplo) . Pero digamos que la estrella es el de la masa y tamaño que la nuestra pero el efecto seria el mismo porque si se crea un planeta el triple que el de la tierra se debe crear en la zona habitable para ser habitable de lo contrario se calentaria demasiado como el caso de Venus si estubiera frentea a dicha zona, pero si se encuentra mas lejos se enfriaria demasiado en el caso de Marte y al ser demasiado grande ocurriria lo mismo que dise en esta pagina web con aquellos planetas pero digamos de que dicho planeta se forma en dicha zona pero como usted concluyo ¿si tiene menor gravedad? simplemente la atmosfera se esfumaria porque la escasa fuerza de atraccion no impide que se eleve la atmosfera perdiendose en el espacio, pero para que se mantenga densa al menos debe tener una insesante actividad volcanica reponiendo las masas de aire expulsadas al exterior con gases y presiones atrapadas en el interior del planeta cosa que es imposible porque como dije antes la presion atomica inferior no permite la acumulasion de energia termica ni presiones que permitan su expulcion hacia el exterior por lo tanto sin tener campo magnetico y falta de actividad volcanica desaparese las masas de aire, ademas si esa actividad volcani persiste largo tiempo este sustituria los otros gases comunes como el nitrogeno, hidrogeno, azufre, oxigeno, y argon por una simple composicion de dioxido de carbono y gas metano siendo completamente toxico

Antonio

Nunca me ha gustado esa definición de habitabilidad. Habitable es que se puede habitar, punto, con agua, sin agua o como sea. ¿Que es difícil de saber si se puede habitar? Sí, pero mejora tus métodos en vez de cambiar la definición.

Raul Alvar

Es una entrada interesante. Daos cuenta de que sirve tambien para acotar el tamaño de lunas habitables tipo Europa. ¿Tendra un mar interno o la presion de la capa de hielo hara quea todo hielo?

AnaMSanPerAnaMSanPer

Aumentaría demasiado de peso en un planeta demasiado grandote… (todavía más…)
Prefiero ir a un planeta más pequeñito donde me sienta como una superwoman…

Ivàn Cedeño Cedeño MarcilloIvàn Cedeño Cedeño Marcillo

Si en el proceso del efecto de invernadero de un planeta es tan crusial como la existencia de agua en estado liquido como es posible de que si Marte es una referencia de el tamaño minimo que debe tener un planeta habitable, el no cumple con la tectonica de placas por lo que no tiene un ciclo permanente del carbono por lo que perdio su temperatura hasta llegar a los -100 grados celcius y una presion atmosferica 100 veces inferior y sin campo magnetico que lo proteja.
Para mi el tamaño minimo de que un planeta rocoso para que pueda tener vida es el de la tierra, porque esa opinion, pues todos los planetas extrasolares son mayores que la tierra ademas si marte estubiese en el lugar de la tierra, es desir en la zona habitable no significa que sea habitable caresiendo de los recursos necesarios para que se genere ¿ no es verdad? ……….. y disculpen las tildes es que no se ponerlas en el computador.

alirio gonzalez

Si queremos conquistar el mundo interestelar.deberiamos primero conquistar a nuestro vecinos.marte por ejemplo.que queda a la vuelta de la esquina.y despues cruzariamos la calle.

VICTOR CARDENASVICTOR CARDENAS

Mientras mas grande sea el planeta la fuerza de gravedad sera mayor y de acuerdo a otras condiciones posiblemente los organismos vivientes que pudiesen existir serian de una talla y volumen menor que los de la tierra. Podria solo limitarse a organismos muy pequeños o microbios. Inteligentes? Muy dificil decirlo. Pero es improbable

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