¿Hay alguna característica común de los planetas habitables?

Creo que responderé a su pregunta desde dos puntos de vista. En primer lugar, ¿qué tenemos que medir sobre un nuevo exoplaneta para considerarlo potencialmente habitable? Tenga en cuenta que al detectar estos aproximadamente 1000 nuevos exoplanetas, solo hemos ido tan lejos como para demostrar que (estadísticamente) existen y medir algunas propiedades muy básicas de ellos. Es sobre estas propiedades muy básicas que hacemos nuestro juicio de habitabilidad y se necesita más investigación y observación para confirmar estas suposiciones. Cuando se anuncia un nuevo exoplaneta, generalmente conocemos la siguiente información, que usamos para determinar la habitabilidad:

1. Distancia de la estrella. Esta es una pieza crucial del rompecabezas porque nos dice en general qué tan caliente o frío está el planeta. Suponemos que la vida no puede existir en planetas que están hirviendo o helados. Esta información se puede determinar a partir del método de la velocidad radial o del método del tránsito.
2. Tamaño del planeta. Tenga en cuenta que el tamaño generalmente se refiere al diámetro o al radio. Esto es importante porque queremos saber en general qué tipo de planeta hemos detectado. Los gigantes gaseosos son, bueno... gigantes e inhóspitos para la vida tal como la conocemos. Queremos asegurarnos de que el planeta que hemos encontrado sea lo suficientemente pequeño como para que sea probablemente terrestre. Aunque el tamaño no es garantía de que sea terrestre, es una pieza del rompecabezas. Podemos medir el tamaño por el método de tránsito, sin embargo, existe cierto grado de incertidumbre en este proceso porque necesitamos saber el tamaño de la estrella anfitriona con un buen grado de precisión, lo que no siempre es posible.
3. Masa del planeta. Este es un componente crucial en la determinación de la habitabilidad. El tamaño por sí solo puede decirnos que un planeta es lo que llamamos una "Súper Tierra" o "Sub Neptuno" en el sentido de que es un poco más grande que nuestro propio planeta. El problema con eso es que, si el planeta se encuentra en el límite de tamaño entre la Tierra y Neptuno, ¿cómo vamos a saber si es rocoso o gaseoso? Esto se puede resolver observando la masa, que se determina mediante el método de la velocidad radial. La masa combinada con el tamaño nos da la densidad y la densidad es una forma segura de saber si el planeta está hecho de material denso o de gases ligeros.

Eso es todo para obtener información básica obtenida de métodos simples de detección de planetas. Si tiene la distancia de la estrella, el tamaño y la masa (todos los cuales puede obtener de los métodos de tránsito y RV), entonces puede suponer que el planeta es similar a la Tierra y tiene una buena temperatura. Eso es suficiente para reclamar habitabilidad potencial, pero no lo suficiente como para demostrar que realmente puede sustentar la vida humana. Para eso, debe investigar más a fondo el planeta y demostrar que cumple con una variedad de otras condiciones. Como sabemos, algunas de esas condiciones se pueden medir con suficiente trabajo, otras no. Estas condiciones pueden incluir, pero no se limitan a:

1. Una atmósfera con agua en ella.Tenemos la tecnología para medir este hecho, pero diré que es muy, muy difícil hacerlo y no sé si alguien realmente ha demostrado con éxito que existe agua en una atmósfera exoplanetaria (aunque algunos tienen evidencia convincente). Generalmente, el proceso para hacer esto es medir el radio del planeta en función de la longitud de onda. Las diferentes longitudes de onda de la luz se refractarán a través de la atmósfera de manera diferente (como en un prisma) y, por lo tanto, mide un radio diferente del planeta (el radio es el tamaño físico del planeta más la extensión de la atmósfera) en diferentes longitudes de onda. A partir de esta información, puede modelar de qué debe estar hecha la atmósfera para que el radio cambie según la longitud de onda.
2. Una magnetosfera. Creemos que esto es una necesidad para la vida. Cada segundo de cada día nuestro planeta está siendo bombardeado con partículas de alta energía de nuestro Sol. La mayoría de estas partículas son desviadas inofensivamente por nuestra magnetosfera, por lo que estamos protegidos. Los planetas sin esta protección tendrían dificultades para albergar vida, ya que la radiación destruiría la vida (o al menos la vida como nosotros). Actualmente no hay forma de detectar si un planeta tiene una magnetosfera, aunque creo que hay ideas potenciales en la pizarra.
3. La presencia de una luna. Este es un poco dudoso. Algunas personas argumentarán que nuestra Luna ha sido fundamental para nuestro desarrollo y para la vida en general. El argumento generalmente es que la Luna ha ayudado a estabilizar nuestra inclinación y, por lo tanto, ha mantenido bien reguladas nuestras estaciones y el clima global. Si bien podríamos existir en un planeta sin tales condiciones, algunos creen que la vida no puede comenzar en un planeta tan duro sin esa luna reguladora. También está el beneficio de que la Luna nos ha protegido de una gran cantidad de impactos al recibir el golpe ella misma. Nuevamente, podríamos vivir en el planeta, pero la falta de una luna podría no fomentar el crecimiento de la vida de forma natural. Las lunas, en este momento, están fuera de nuestro alcance para detectarlas.

Hay muchos otros factores que ayudan a definir si un planeta es habitable, ya sea por nosotros o por albergar nueva vida. La lista podría seguir y seguir, pero creo que estos son los puntos principales.

Algunas de las posibles características se enumeran a continuación.

1. Distancia del planeta a su estrella anfitriona. ¿Está el planeta en la zona Goldie-lock?

2. Composición atmosférica. Presencia de Oxígeno, Nitrógeno, CO2, vapores de agua. La atmósfera espesa puede protegerse de la radiación de la estrella anfitriona.

3. Masa del planeta. gravedad superficial.

4. ¿Está el planeta bloqueado por mareas con su estrella anfitriona?

5. Órbita del planeta alrededor de su estrella anfitriona. La órbita altamente elíptica puede ser un problema (solo una suposición).

Las características mencionadas anteriormente son relativamente más fáciles de identificar con las tecnologías actuales que las que se mencionan a continuación:

1. Presencia de agua líquida en superficie.

2. Velocidad del viento. (Velocidades muy altas del viento como en Urano pueden hacer la vida imposible).

3. Actividades tectónicas, volcanes activos, corteza sólida para nosotros, los habitantes de la tierra.

4. Magnetosfera.