¿Es posible que un planeta sea habitable solo con actividad geotérmica?

Sí, es posible que la actividad geotérmica pueda lograr la habitabilidad. En 2018, un grupo de científicos descubrió un planeta extrasolar (Barnard's Star b) que orbitaba la estrella de Barnard, un tipo M (enana roja) que se encuentra a 6 años luz de distancia. Es al menos 3,2 veces más masivo que la Tierra y experimenta temperaturas superficiales promedio de aproximadamente -170 °C (-274 °F), lo que lo convierte tanto en una "supertierra" como en un "planeta de hielo". Con base en esto, muchos han concluido que el planeta sería hostil a la vida, pero según un nuevo estudio ^{ref .} por un equipo de investigadores de la Universidad de Villanova y el Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC), se predijo que el planeta tiene un núcleo de hierro/níquel caliente y experimenta una actividad geotérmica mejorada y, por lo tanto, puede albergar vida.

El planeta orbita la estrella de Barnard a una distancia de aproximadamente 0,4 AU, por lo que solo recibe alrededor del 2% de la energía de su estrella, por lo que otros plantearon la hipótesis de que la vida no era posible. Sin embargo, el estudio reciente muestra que todavía hay escenarios posibles en los que podría existir vida subterránea. Estos incluyen la posibilidad de que, si bien la superficie puede estar helada, la actividad geológica podría permitir la vida debajo de la superficie. Ellos citan:

El calentamiento geotérmico podría albergar "zonas de vida" bajo su superficie, similares a los lagos subterráneos que se encuentran en la Antártida. Notamos que la temperatura de la superficie en la luna helada Europa de Júpiter es similar a la de Barnard b pero, debido al calentamiento de las mareas, Europa probablemente tiene océanos líquidos debajo de su superficie helada.

Ref .: https://www1.villanova.edu/villanova/media/pressreleases/2019/0110.html

Voy a suponer que te refieres a la vida que no sea humana. Los humanos pueden sobrevivir en cualquier lugar con suficiente tecnología, incluso en rocas congeladas y sin vida. Ni siquiera necesitamos un planeta, ya que nuestra experiencia con la habitación espacial a largo plazo ha demostrado que necesitamos la gravedad, y en algún momento en un futuro relativamente cercano podremos construir hábitats que girarán para simular la gravedad. En su planeta propuesto, la energía térmica sería útil ya que sería una forma de generar electricidad y calentar los hábitats, pero podríamos usar reactores nucleares u otra tecnología para producir electricidad si no estuviera disponible.

Todo lo que necesitas para vivir son algunos bloques de construcción y, lo que es más importante, una forma de energía. La luz es solo una fuente de energía, en nuestro planeta la mayoría de la vida depende del sol de alguna manera, pero incluso en nuestro planeta hemos encontrado vida que ha evolucionado para vivir del calor. El mejor ejemplo que se me ocurre son los microbios que viven cerca de los respiraderos hidrotermales profundos y los animales que se alimentan de ellos. Hay todo un ecosistema cerca de los respiraderos volcánicos submarinos que es completamente independiente de la luz. Entonces, es posible que la vida pueda evolucionar en un planeta que todavía tiene un núcleo fundido y actividad volcánica.

Podría decirse que ya conocemos un planeta donde la energía interna del planeta sustenta la vida. Según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica :

Los organismos que viven alrededor de los respiraderos hidrotermales no dependen de la luz solar ni de la fotosíntesis. En cambio, las bacterias y las arqueas usan un proceso llamado quimiosíntesis para convertir los minerales y otras sustancias químicas del agua en energía. Esta bacteria es la base de la red alimentaria de la comunidad de respiraderos y sustenta a cientos de especies de animales.

En el caso de la Tierra, se sabe que la energía geotérmica funciona de la mano con la energía geoquímica . El agua calentada facilita las reacciones que producen los químicos reactivos, como el hidrógeno, el sulfuro de hidrógeno o incluso el hierro ferroso disuelto de la roca máfica que sirve como fuente de combustible para los procesos biológicos . Dichos procesos biológicos son ampliamente vistos como un modelo para la posible vida en los océanos subterráneos en nuestras lunas del Sistema Solar, donde los océanos están respaldados por procesos geológicos que (dados los minerales necesarios) también pueden generar reacciones químicas similares a las evidentes en la Tierra.

La energía geotérmica se puede extraer de la diferencia de temperatura (en la superficie frente a la profundidad), pero esto necesita un organismo grande más como un gran árbol subterráneo con una estructura específica. Una celda pequeña tendría la misma temperatura sobre ella y no podría usar los gradientes.

Pero algunos microorganismos, si se requieren para el comienzo de la evolución, podrían evolucionar usando primero la quimiosíntesis.