Análogu a la Tierra

Un análogu a la Tierra —tamién llamáu Tierra ximielga, exotierra, segunda Tierra, Tierra alienígena, Tierra 2 o planeta tipu-Tierra— ye un planeta con condiciones similares a les atopaes na Tierra. Pa ser consideráu un análogu terrestre, un cuerpu planetariu debi orbitar alredor de la so estrella na zona de habitabilidad del sistema —coloquialmente denominada zona «Ricinos d'Oru»—, tener una masa y radiu paecíos a los de la Tierra, cuntar con una composición atmosférica fayadiza, pertenecer a una estrella similar al Sol y disponer del restu de traces básiques del nuesu planeta que dexen, en conxunción colos anteriores, la presencia de vida tal que la conocemos.
Desque los astrónomos Michel Mayor y Didier Queloz afayaron en 1995 el primer exoplaneta orbitando una estrella similar al Sol, 51 Pegasi b, el gran oxetivu de los espertos en exoplanetoloxía foi topar una segunda Tierra. Nos años posteriores y hasta'l llanzamientu del Telescopiu Espacial Kepler, los descubrimientos yeren mayoritariamente de xigantes gaseosos qu'orbitaban les sos estrelles a distancies bien curties, daes les llimitaciones de los preseos de la dómina. Esta clase de cuerpos, denominaos jupíteres calientes, inflúin en gran midida nes sos estrelles y transiten con frecuencia, lo que facilitaba la so detección y paecía apuntar una clara supremacía cuantitativa d'esti tipu de planetes frente al restu por sesgu. Col tiempu, la meyora nes ferramientes d'investigación invirtió l'enclín, rescamplando'l predominiu de cuerpos telúricos de mases similares a la terrestre percima d'aquellos de mayor tamañu.

Pa clasificar los exoplanetes en función del so grau de parentescu cola Tierra, la NASA y l'Institutu SETI desenvolvieron un indicador, l'IST —Índiz de Semeyanza cola Tierra—, qu'envalora la semeyanza en función de la masa, radiu y temperatura d'equilibriu envalorada del cuerpu planetariu. Dende l'anunciu oficial del so descubrimientu'l 6 de xunu de 2015, los dos oxetos con mayor IST del catálogu d'exoplanetes confirmaos son Kepler-438b (88 %) y Kepler-296e (85 %).

La posibilidá d'atopar análogos a la Tierra tien especial interés pa la humanidá, porque puede inferise qu'a mayor semeyanza ente un exoplaneta y la Tierra, mayor ye la probabilidá de que sostenga vida estraterrestre ya inclusive una eventual civilización alienígena. Por esta razón, foi una tema tratada frecuentemente nel ámbitu de la ciencia, el cine, la lliteratura y la filosofía. N'última instancia, el descubrimientu y colonización d'esti tipu de planetes garantizaría la sobrevivencia de la humanidá ante catástrofes planetaries como la mesma muerte del Sol.

 Criterios 
A pesar de la estensa variedá de criterios que podríen ser consideraos pa envalorar el grau de semeyanza cola Tierra d'un oxetu planetariu, los medios actuales solo dexen la observación d'un númberu llindáu pola torga que representen les distancies cósmiques. La información disponible, más allá de la estricta confirmación de la esistencia del planeta oxetivu, llindar al tamañu, masa y distancia orbital al respeutive de la so estrella —según les carauterístiques básiques de la mesma, qu'inclúin la metalicidá—. D'esti últimu puntu deduzse una temperatura d'equilibriu pal oxetu, a la que s'añadir los efeutos d'una atmósfera y albedu similares a los de la Tierra pa inferir la so temperatura medio superficial.(n'inglés) HEC: Exoplanets Calculator.  PHL University of Puertu Ricu at Arecibo. Consultáu'l 9 de mayu de 2015. Amás, la velocidá d'escape, radiu, densidá y temperatura d'equilibriu dexen calcular el Índiz de Semeyanza cola Tierra o IST del exoplaneta pa envalorar el so grau de parentescu.Schulze-Makuch, D., Méndez, A., Fairén, A. G., von Paris, P., Turse, C., Boyer, G., Davila, A. F., Resendes de Sousa António, M., Irwin, L. N., and Catling, D. (2011) A Two-Tiered Approach to Assess the Habitability of Exoplanets. Astrobiology 11(10): 1041-1052. Puesto que el IST indica la semeyanza d'un cuerpu planetariu cola Tierra, cualquier planeta que rexistre un valor eleváu nesti baremu ye, por definición, un análogu a la Tierra.

Sicasí, un altu IST nun supón necesariamente la habitabilidad d'un exoplaneta. Venus ye, con diferencia, el cuerpu planetariu más contrariu pa la vida de tol sistema solar interior, con una temperatura media de 467 ℃ y una presión atmosférica superficial de 93 atm. Como resultancia, el so índiz de semeyanza ye del 37 %, a pesar de que'l so radiu mediu, densidá aparente y velocidá d'escape son bien similares a los de la Tierra. Si la temperatura real de Venus fora envalorada en función de la distancia respeuto al Sol, como asocede colos exoplanetes descubiertos, el so índiz de semeyanza sería enforma mayor. Con éses un exoplaneta con un IST próximu al 100 % puede presentar un efeutu ivernaderu esbocada paecencia al venusiano, escarecer d'atmósfera o tar acoplamientu de marea fondiáu por marea a una nana colorada acandilante qu'anubra cíclicamente la so superficie con peraltos niveles de radiación ultravioleta. Inclusive ensin pertenecer a un sistema estelar d'esti tipu, ye posible que'l planeta escareza d'una magnetosfera que lo protexa frente a los vientos estelares, lo que torgaría la formación d'una capa d'ozonu.

Poro, les traces que determinen si un planeta ye un análogu a la Tierra van más allá de los consideraos nel cálculu del IST, incluyendo tamién la composición atmosférica, el tipu d'estrella a la que pertenez y cualesquier otru qu'influya significativamente nes condiciones del planeta:

 Tamañu 
280px|thumb|right|Impresión artística d'un exoplaneta allugáu na zona de habitabilidad d'una estrella de tipu F. Pola mor del tipu de lluz estelar, la vexetación adoptaría tonos verdes azulaos.
La gravedá d'un planeta ye direutamente proporcional a la so masa. Un exoplaneta pocu masivu nun va tener l'abonda atraición gravitatoria como pa retener la so atmósfera primixenia y, en casu de disponer d'agua líquido na so superficie, va perder amodo tol so hidróxenu, convirtiéndose nun planeta ermu como Marte. Nel casu opuestu, un planeta terrestre demasiáu masivu puede tener una atmósfera descomanadamente trupa similar a la de Venus, que bloquie la lluz estelar y torgue el so pasu a la superficie o que provoque un efeutu ivernaderu desafranáu. Por esta razón, los espertos centren la so busca d'análogos a la Tierra naquellos exoplanetes con mases entendíes ente 0,8-1,9 M⊕ y radios d'ente 0,5-2,0 R⊕.

Sicasí, el marxe real pue ser inclusive más restrictivu. Los estudios del equipu de Courtney Dressing, del Centro d'Astrofísica Harvard-Smithsonian (CfA), indiquen qu'esiste una llende fita en 1,6 radios terrestres (R⊕) per debaxo del cual práuticamente tolos planetes presenten una composición de roca-hierro similar a la de Venus y la Tierra. Estes investigaciones demuestren que la densidá media de los cuerpos planetarios escai a midida que aumenta'l so radiu a partir de dichu llende, lo que supón una medría sustancial nes concentraciones d'agua o otros compuestos volátiles. Sicasí, del estudiu esprender que, polo xeneral, los oxetos con una masa per debaxo de les 6 mases terrestres (M⊕) tienen altes probabilidaes de rexistrar una composición asemeyada a la de la Tierra.

Mientres la conferencia qu'anunció'l descubrimientu de Kepler-62y y Kepler-62f, l'investigador Bill Borucki, del Centru d'Investigación Ames de la NASA, y el profesor Dimitar Sasselov, de la Universidá de Harvard, publicaron les predicciones de los modelos informáticos aplicaos a estos planetes, qu'indicaben que posiblemente fueren mundos oceánicos. Les investigaciones paecen indicar que los planetes-océanu representen un estáu de transición ente los cuerpos telúricos con tierres remanecíes como'l nuesu planeta y los de tipu minineptuno, habitual en sistemes nos qu'otros oxetos con órbites inferiores axuntaren la mayor parte de los elementos pesaos disponibles nel discu protoplanetariu mientres el procesu de formación. Esto pue ser especialmente significativu en planetes asitiaos na zona de habitabilidad de nanes coloraes, yá que pueden llegar a atropar 25 vegaes más agua que la Tierra. Sicasí, nun hai razones que comprometan el potencial de los planetes-océanu p'allugar vida.

El tamañu d'un exoplaneta tamién inflúi nel so campu magnético y nel so tectónica de plaques. Les supertierres y les megatierres pueden presentar condiciones internes bien distintes a les de la Tierra y nun hai una opinión consensuada sobre la probabilidá de que cunten con procesos xeolóxicos d'esti tipu. Dellos modelos apunten a que la tectónica de plaques ye un procesu pocu activu nes supertierres, ente qu'otros impliquen que se trata d'un fenómenu común, inclusive si'l planeta escarez d'agua.

 Temperatura 
300px|thumb|right|Posible aspeutu d'un planeta océanu asitiáu na zona de habitabilidad d'una nana colorada.

Hai dellos factores que pueden determinar la temperatura d'un planeta. Amás de la distancia al respeutive de la so estrella y la lluminosidá d'esta, tamién inflúin la so albedu, densidá y composición atmosférica —especialmente'l porcentaxe de gases d'efeutu ivernaderu—, según un posible acoplamientu de marea. Tal que s'abarrunta qu'asocedió na Tierra mientres el Periodu Criogénico, ye probable qu'una temperatura medio llixeramente inferior a la terrestre traiga una mayor estensión de los casquetes polares y, arriendes d'ello, del albedu del planeta. N'última instancia, la cantidá adicional de lluz reflexada al espaciu va dar llugar a un descensu de les temperatures y a un aumentu na estensión de les capes de xelu, empecipiando asina un procesu retroalimentativo que va rematar nuna glaciación global permanente.

De la mesma, una composición atmosférica con mayor presencia de gases d'efeutu ivernaderu que la Tierra puede desencadenar una acumuladura desafranada similar a la de Venus. A diferencia d'un ciclu de glaciación global, al que la mesma actividá volcánica del planeta puede poner fin, ye bien difícil que les condiciones del propiu exoplaneta o del so sistema camuden lo suficiente como pa escapar a una situación d'efeutu ivernaderu esbocáu. Con frecuencia, aquellos cuerpos más masivos que la Tierra qu'orbiten na llende interna de la zona habitable de la so estrella son catalogaos como supervenus y non como supertierres.

L'anclaje por marea ye otru de los factores que pueden influyir sustancialmente na temperatura d'un planeta. Asocede típicamente n'estrelles de tipu M y K-tardíu nos que, por causa de la so menor lluminosidá, la zona de habitabilidad atópase bien próxima al astru. Como resultancia, cualesquier exoplaneta que orbite a una estrella d'esti tipu na so zona habitable va tar más espuestu a la gravedá estelar y podría presentar acoplamientu de marea, esto ye, tener un hemisferiu constantemente espuestu a la so lluz y otru en perpetua escuridá. Amás de la mayor esposición a l'actividá estelar por motivu de la proximidá, l'acoplamientu puede camudar la dinámica interna del exoplaneta y acabar cola so magnetosfera, esponiéndolo a los vientos estelares. Ye d'esperar qu'estos cuerpos rexistren grandes diferencies de temperatura ente'l hemisferiu diurnu y el nocherniegu que pueden desencadenar la conxelación de tola so agua y atmósfera na cara nocherniega, si'l planeta nun cunta con una atmósfera lo suficientemente trupa como pa partir conducentemente'l calor. Sicasí, si nun se cumple nengunu d'estos supuestos, deberíen de dase temperatures moderaes na zona del tapecer del planeta que dexaren el so habitabilidad.

Ye probable que se rexistren temperatures más estables en planetes qu'orbiten a análogos solares na so zona habitable, yá que s'atopen lo suficientemente alloñaos de les sos estrelles como pa presentar anclaje por marea. Amás, el tamañu de la zona de habitabilidad ye direutamente proporcional a la lluminosidá de la estrella, siendo más amplia cuanto mayor seya la mesma. En payares de 2013, los datos de la misión Kepler dexaron a los astrónomos envalorar el númberu d'exoplanetes de masa terrestre qu'orbiten a una estrella análoga al Sol na so zona de habitabilidad en 11 000 millones, solo na nuesa galaxa.

La mesma vida ye en sí mesma un factor de habitabilidad, moderando y estabilizando la temperatura del planeta por aciu mecanismos como l'actividá fotosintética, que dexó l'apaición de los organismos aerobios na Tierra. Esiste un ampliu consensu ente la comunidá científica a favor de la evolución de les especies como llei universal, polo que cabo esperar que tal que asocedió na Tierra, los organismos simples puedan modificar les condiciones de habitabilidad planetaria —especialmente la temperatura y la composición atmosférica—, dexando l'apaición d'otres formes de vida.

 Estrella 

Les carauterístiques d'una estrella determinen les condiciones presentes nun sistema planetariu. Les más masives y lluminoses —tipu O y similares— producen un efeutu fotoevaporación que torga la formación de planetes, polo que ye práuticamente imposible atopar análogos a la Tierra orbitando a cuerpos estelares d'esti tipu. Amás, la vida d'un cuerpu estelar ye inversamente proporcional a la so masa y ye posible qu'inclusive n'estrelles tipo A y F la vida nun disponga de tiempu abondu pa evolucionar.

Nel otru estremu, les más pequeñes —nanes coloraes y naranxes tipu K-tardíu— cunten con una zona habitable bien pequeña y próxima a elles. Esta cercanía puede suponer que cualesquier exoplaneta asitiáu a una distancia fayadiza por qu'esista agua líquido sobre la so superficie atópese fondiáu por marea, ufiertando siempres una mesma cara a la so estrella. De la mesma, la dinámica de les nanes coloraes ye bien distinta a la solar, presentando sópitos descensos y medríes de lluminosidá qu'afectaríen en gran midida a cualquier forma de vida presente nel sistema. Los efeutos pueden ser entá más perxudiciales si tratar d'estrelles acandilantes, un estáu que paez ser común nos primeros miles de millones d'años de los astros d'esti tipu. La posible esistencia de vida en planetes qu'orbiten a estrelles d'esta clase ye oxetu d'alderique y de gran interés pa l'astrobioloxía, yá que son les más comunes y llonxeves, y la so estabilidá aumenta a midida que avieyen. Les nanes naranxes de tipu K podríen ser ideales pal desarrollu de la vida, por presentar les mesmes ventayes que les de tipu M y K-tardíu ensin los sos inconvenientes.

Otru de los factores a considerar ye la metalicidá de la estrella. Aquelles con valores bien baxos van ser probes n'elementos pesaos, al igual que'l so sistema, afectando notoriamente a la composición de los planetes que puedan formase al so alredor. Según autores como G. González, P. Ward y D. Y. Brownlee, la metalicidá estelar varia en función de la rexón de la galaxa, dando llugar a lo que denominaron zona galáctica habitable. Na Vía Láctea, esta rexón formaría un aniellu ente 4 y 10 kpc del centru galácticu. Más cerca del nucleu de la galaxa, la esposición a supernoves y otros eventos cósmicos altamente enerxéticos torgaríen la presencia de formes de vida complexes, y más lloñe la metalicidá sería demasiáu débil como pa dexar la formación planetaria.

Como resultancia, espérase que los análogos a la Tierra pertenezan a análogues cortiles, esto ye, con una masa, tamañu y metalicidá similares a los del Sol, o a estrelles tipo K.

 Composición atmosférica 
Los principales componentes de l'atmósfera de la Tierra son bien comunes nel universu. Ye probable que tolos planetes cunten o cuntaren en dalgún momentu de la so historia con una atmósfera más o menos trupa compuesta parcial o totalmente d'hidróxenu, osíxenu, nitróxenu y/o compuestos químicos derivaos d'ellos, como'l dióxidu de carbonu, metanu, vapor d'agua, etc. L'atmósfera terrestre compónse principalmente de nitróxenu (78 %) y osíxenu (21 %), de resultes de l'actividá fotosintética. La composición atmosférica de la Tierra varió sustancialmente col pasu del tiempu, como tres la Gran Oxidación, alteriando significativamente les condiciones superficiales del planeta. Ye posible que, tal que s'abarrunta qu'asocedió na Tierra, surdan microorganismos n'océanos estraterrestres que dean llugar a otros capaces de realizar la fotosíntesis, nun procesu de converxencia evolutiva. Col pasu del tiempu, podríen modificar la composición de l'atmósfera y afaela a organismos complexos.

Suelse considerar al osíxenu molecular (O2) y al so subproductu fotoquímicu, el ozonu (O3), como les biofirmes atmosfériques más sólides —esto ye, como los meyores indicadores del orixe orgánicu del osíxenu presente nel ambiente—. Sicasí, la fotólisis de l'agua pola radiación ultravioleta, siguida del escape hidrodinámicu del hidróxenu, puede desencadenar una acumuladura d'osíxenu na atmósfera de planetes cercanos a la so estrella sometíos a un efeutu ivernaderu desafranáu. Creíase que naquellos cuerpos asitiaos na zona de habitabilidad, la fotólisis de l'agua taría fuertemente llindada por trampes de fríu de vapor d'agua na atmósfera baxa. Sicasí, la estensión de la trampa de fríu depende en gran midida de la cantidá de gases non condensables —como'l nitróxenu y el argón— presentes na atmósfera. N'ausencia d'estos gases la probabilidá d'una acumuladura d'osíxenu depende tamién de la hestoria d'acreción del planeta, química interna, dinámica atmosférica y traces de la so órbita. Poro, l'osíxenu en sí mesmu nun representa una biofirma robusta. El ratio de nitróxenu y argón a osíxenu podría detectase estudiando les variaciones de la radiación infrarroxo cola fase orbital o por espectroscopia de tresmisión en conxunción col analís de la dispersión de Rayleigh mientres un tránsitu astronómicu nun cielu estenu y una atmósfera llibre d'aerosoles.Atmospheric Retrieval for Super-Earths: Uniquely Constraining the Atmospheric Composition with Transmission Spectroscopy, Bjoern Benneke, Sara Seager, (Submitted on 19 Mar 2012 (v1), last revised 27 Jun 2012 (this version, v2))

Los medios actuales escarecen de la precisión necesaria pa realizar estos estudios espectroscópicos n'exoplanetes de masa terrestre qu'orbiten a les sos estrelles na zona habitable. La puesta en marcha de dellos telescopios terrestre y orbital proyeutaos pa un futuru cercanu va dexar resolver delles de les incógnites plantegaes, estudiando la composición atmosférica de los potenciales análogos terrestres y confirmando —o refugando— la presencia de vida.

 Otros factores 
Más allá de les traces básiques que se presuponen a un análogu a la Tierra, esisten otros múltiples factores a considerar que podríen alteriar significativamente les condiciones de habitabilidad d'un exoplaneta, como la presencia d'un campu magnético que lo protexa frente a los vientos estelares. La magnetosfera de la Tierra naz de la separación del nucleu de la Tierra en distintes capes. El nucleu esternu compónse principalmente de fierro fundíu d'alta conductividá que xenera'l magnetismu por aciu la llei de Ampère.Choi, Charles Q. (n'inglés). «Super-Earths Get Magnetic 'Shield' from Liquid Metal.» 22 de payares de 2012 02:01pm ET. Space.com. Exoplanetes con masa, densidá, composición y rotación similares a los de la Tierra tendríen de presentar un campu magnético equivalente. Sicasí, la mayor masa de les supertierres puede producir altes presiones con grandes mafaes y altes temperatures de fusión, que torguen la separación del interior en distintes capes —resultando en mantos indefiníos ensin un nucleu determináu—. En tales casos, l'óxidu de magnesiu, que ye predresu na Tierra, puede atopase n'estáu líquidu nel interior de les supertierres, xenerando un campu magnético. En planetes fondiaos por marea a les sos estrelles, l'ausencia de rotación puede torgar la formación d'una magnetosfera, y la consiguiente esposición a los vientos estelares podría espulsar tol so hidróxenu al espaciu y convertilos en planetes ermu.

Les catástrofes acaecíes a lo llargo de la historia del exoplaneta pueden modificar les sos condiciones de habitabilidad. Inclusive cumpliendo col restu de criterios clave, un choque con un protoplaneta mientres la formación del sistema puede alteriar significativamente l'enclín de la exa y la velocidá de rotación del plantega, como s'abarrunta qu'asocedió en Venus y Uranu, y causar la perda de la magnetosfera. De la mesma, la órbita del sistema alredor de la galaxa puede averalo a estrelles masives que s'atopen a la fin de la secuencia principal y a puntu d'españar en forma de supernova, desaposiando al planeta de la so hipotética ozonosfera —ya inclusive, en casos estremos, de la mayor parte de la so atmósfera—. Hai un cientu d'eventualidaes que pueden acabar cola aptitú pa la vida del planeta, anque la so masa y temperatura d'equilibriu suxeran lo contrario. Nuevamente, l'analís de la so atmósfera estenaría les duldes al respeutu.

 Investigación 
320px|thumb|right|Telescopiu Xigante de Magallanes (GMT)
Los primeres exoplanetes detectaos con posibilidaes d'allugar vida yeren principalmente supertierres como Gliese 581 d, Gliese 581 g y Gliese 667 Cc. En tolos casos, pertenecíen a nanes coloraes y teníen órbites bien amenorgaes, lo que dexaba detectar con facilidá les oscilaciones de la so estrella. Con independencia de los problemes pa la vida derivaos de la so masa elevao, estos planetes atópense cuasi con total seguridá fondiaos por marea a les sos estrelles. El so habitabilidad potencial entá ye oxetu d'estudiu.

El perfeccionamiento nos métodos de detección d'exoplanetes nos últimos años, gracies a ferramientes como'l telescopiu espacial Kepler, supunxo una revolución nel ámbitu de l'astronomía. En menos d'una década, los afayos pasaron de centrase en jupíteres calientes a supertierres y, n'última instancia, a oxetos de masa terrestre. Tales meyores espertaron un interés inusitado na busca del primer ximielgu de la Tierra y les principales axencies aeroespaciales del mundu entornáronse en proyeutar misiones cada vez más ambicioses capaces de topar un análogu terrestre. La crisis económica global de 2008 y los consecuentes retayos gubernamentales punxeron frenu a dalgunos d'estos proyeutos, obligando a retardalos indefinidamente o a reemplazalos por alternatives más económiques.

Ente los proyeutos cancelaos o pospuestos indefinidamente destaquen el Proyeutu Espacial Darwin de la ESA y el Terrestrial Planet Finder de la NASA. Estos telescopios espaciales tendríen la capacidá de detectar exoplanetes de masa similar a la Tierra y d'estudiar les sos atmósferes, pudiendo atopar biofirmas qu'acotaren la presencia de vida.

Los principales proyeutos en cursu d'observatorios terrestres y orbitales capaces d'apurrir nueva información sobre planetes similares a la Tierra son:

+ Futuros observatorios terrestres y orbitales TipuNome Primeres observaciones Notes Terrestres GMT  2021  Con siete espejo principales de 8,4 m, va centrar na llocalización y carauterización de nuevos exoplanetes. TMT  2022  Los sos espeyos segmentados van sumar 30 m de diámetru y van apurrir una capacidá de detección exoplanetaria ensin precedentes ente los telescopios terrestres. Y-ELT  2024  Con 39 m de diámetru, va dexar la carauterización precisa d'exoplanetes de masa similar a la terrestre. Orbitales TESS  2018  Va Cubrir una área del cielu siquier 400 vegaes cimera a cualquier misión previa. va centrar en detectar planetes d'un tamañu similar a la Tierra. CHEOPS  2018  Como'l Kepler, va afayar nuevos exoplanetes por aciu la detección de los sos tránsitos, pero enfocando a cada estrella individualmente. D'esta miente, va poder identificar la masa y radiu de los exoplanetes de forma precisa, y apurrir información sobre la rellación ente la densidá de los planetes y el so tamañu. JWST  2019  Va Identificar y va carauterizar exoplanetes con más precisión que'l Kepler. Va Dexar estudiar les atmósferes de supertierres cercanes en busca de componentes qu'indiquen la presencia de vida. PLATU  2022-2024  Como'l Kepler, el Cheops y el TESS, va emplegar el métodu de tránsitu na detección exoplanetaria. L'oxetivu de la misión ye atopar y carauterizar un gran númberu de sistemes planetarios cercanos. WFIRST-AFTA  2024  Va Cuntar con un espeyu del mesmu diámetru que'l del Hubble pero con un campu de visión 200 vegaes mayor. ATLAST  2025  Con un diámetru de cuasi 17 metros, va poder estudiar al detalle exoplanetes de masa terrestre que pertenezan a la zona habitable de les sos estrelles, incluyendo un analís precisu de les sos atmósferes. HDST  2030-2040  Va Identificar delles decenes d'exoplanetes similares a la Tierra y va estudiar les sos atmósferes, ufiertando una precisión ente 100 y 1000 vegaes cimera a la del Hubble.

 Descubrimientos 

La puesta en funcionamientu del telescopiu Kepler amontó exponencialmente el ritmu de descubrimientos exoplanetarios. L'actualización de la base de datos de la NASA del Usuariu:Ph03nix1986/fechacatexop}} alza la cifra d'exoplanetes confirmaos a  y a  el númberu de candidatos n'espera de confirmación. Les observaciones del Kepler dexaron refugar el sesgu producíu polos métodos de detección anteriores, indicando un claru predominiu de los planetes terrestres sobre los xigantes gaseosos.

Estos descubrimientos influyeron en gran midida na astrobioloxía, nos modelos de habitabilidad planetaria y na busca de vida estraterrestre. La NASA y l'Institutu SETI propunxeron la clasificación de los análogos terrestres en función d'un baremu, el Índiz de Semeyanza cola Tierra (IST), que parte de la masa, radiu y temperatura d'un planeta pa envalorar el so grau de parentescu cola Tierra. Asina, un IST eleváu indica un altu grau de semeyanza col nuesu planeta y posiblemente unes condiciones fayadices pa la vida tal y la como la conocemos. Kepler-438b (88 %) y Kepler-296e (85 %) ocupen los primeros puestos de la llista d'exoplanetes confirmaos en función de la so IST, (n'inglés) NASA Exoplanet Archive: «KOI-3284.01.»  NASA Exoplanet Science Institute. Consultáu'l 9 de mayu de 2015. (n'inglés) NASA Exoplanet Archive: «KOI-1422.05.» NASA Exoplanet Science Institute. Consultáu'l 9 de mayu de 2015. anque hai candidatos a la espera de confirmación oficial con una puntuación inclusive mayor: KOI-4878.01 (98 %), (n'inglés) NASA Exoplanet Archive: «KOI-4878.01.» NASA Exoplanet Science Institute. Consultáu'l 9 de mayu de 2015. KOI-3456.02 (93 %)(n'inglés) NASA Exoplanet Archive: «KOI-3456.02» NASA Exoplanet Science Institute. Consultáu'l 9 de mayu de 2015. y KOI-5737.01 (90 %).(n'inglés) Exoplanet Archive: «KOI-5737.01.» NASA Exoplanet Science Institute. Consultáu'l 9 de mayu de 2015. KOI-4878.01 podría ser el primer auténticu ximielgu de la Tierra.«HEC: Data of Potentially Habitable Worlds.»  Planetary Habitability Laboratory. University of Puertu Ricu at Arecibo. Consultáu'l 9 de mayu de 2015.

El 23 de xunetu de 2015 la NASA confirmó'l descubrimientu de Kepler-452b, el primer exoplaneta topáu con un IST cimeru al 80 % que pertenez a una estrella similar al Sol. Puesto que el tipu estelar nun se considera nel cálculu del IST y que'l so radiu, de 1,63 R⊕, supera en demasía el tamañu de la Tierra; ocupa'l quintu puestu ente los planetes con mayor índiz de semeyanza —al pie de Kepler-62y—. Sicasí, los espertos de la NASA y los sos propios descubridores consideren a Kepler-452b como «lo más cercano a un análogu a la Tierra afayáu enagora» en función del so tamañu, órbita y estrella; anque nun refuguen la posibilidá de que se trate d'un planeta océanu o d'un mundu gaseosu.

El telescopiu Kepler, autor del descubrimientu, debe'l so ésitu nel afayu de nuevos planetes a la so precisión y al enfoque nos tránsitos planetarios como principal métodu de detección. L'empléu d'esti métodu fai que los análogos terrestres que transiten con mayor frecuencia —esto ye, los que pertenecen a nanes coloraes y naranxes, más pequeñes que'l Sol y con zones de habitabilidad más próximes a elles—, sían más fáciles de confirmar. Otra manera, los que pertenecen a estrelles similares al Sol suelen ser más difíciles de detectar y la probabilidá de que les señales percibíes sían errónees ye relativamente alta. Kepler-452b ye una de les poques esceiciones nes qu'un exoplaneta perteneciente a una estrella d'esti tipu nun acaba siendo catalogáu como un falsu positivu, como asocedió con KOI-5123.01 y KOI-5927.01. Por tanto, ye posible que la esistencia de KOI-4878.01 termine siendo refugada.

 Confirmaos 

La clasificación de los diez exoplanetes confirmaos con mayor IST y les sos carauterístiques envaloraes en comparanza cola Tierra son les siguientes:

 Descripción de los campos 
Los principales criterios evaluaos son:
 IST (Índiz de Semeyanza cola Tierra): Compara la semeyanza cola Tierra nuna escala de 0 a 1, onde'l 1 representa unos valores idénticos a la Tierra nos criterios evaluaos. El IST depende del radiu, la densidá, la velocidá d'escape y la temperatura d'equilibriu del planeta.
 SPH (Standard Primary Habitability): Indica l'aptitú d'un planeta pa la presencia de vida vexetal. Varia de 0 a 1, onde 0 correspuende a unes condiciones totalmente inhóspitas y 1 un ambiente perfecto pa la producción primaria. Depende de la temperatura superficial y del mugor relativo —de normal calculada a partir de la densidá atmosférica envalorada—.
 HZD (Habitable Zone Distance): Mide la distancia respeuto al centru de la zona habitable en términos relativos. Varia de -1 —llende interna de la zona— a +1 —llende esterna—, onde 0 correspuende al centru de la zona. Esti valor depende de la lluminosidá estelar, de la temperatura superficial de la estrella y del semiexe mayor de la órbita planetaria.
 HZC (Habitable Zone Composition): Amuesa la composición principal del planeta, en función de la masa y/o radiu d'este. Valores cercanos a 0 representen probablemente una combinación de fierro, roca y agua similar a la terrestre; valores inferiores a -1 a oxetos astronómicos compuestos principalmente de fierro; y valores cimeros a +1 a planetes gaseosos.
 HZA (Habitable Zone Atmosphere): Ye una estimación de la densidá atmosférica. Depende principalmente de la masa y radiu del planeta. Los oxetos astronómicos con HZA cercanu a -1 probablemente van tener atmósferes bien tenues o inesistentes, ente que aquellos con valores mayores que +1 posiblemente sían xigantes gaseosos. Valores ente -1 y 1 indiquen una densidá atmosférica más tolerable pa la vida, anque'l 0 nun representa necesariamente'l óptimo.
 CTHP (Clasificación Térmica de Habitabilidad Planetaria): Asigna'l llugar qu'ocupa'l planeta na clasificación térmica de habitabilidad planetaria:
 Hipopsicroplaneta (hP): Bien fríu, per debaxo de los -50 ℃.
 Psicroplaneta (P): Fríu, ente -50 y 0 ℃.
 Mesoplaneta (M): Con temperatures entemedies, ente 0 y 50 ℃.
 Termoplaneta (T): Templáu, ente 50 y 100 ℃.
 Hipertermoplaneta (hT): Bien templáu, percima de 100 ℃.
 TipoE (Tipu d'Estrella): Clasifica los oxetos según el tipu d'estrella a la qu'orbiten.

 Llista 
 # Nome        Periodu orbitaldata-sort-value=0   Tierra    14 ℃  1 M⊕  1 R⊕    G  365,26 díes     1  Kepler-438b    37,45 ℃  1,27 M⊕  1,12 R⊕    K  35,23 díes  472,9 al.  2015 2  Kepler-296e    33,45 ℃  3,32 M⊕  1,48 R⊕    M  34,14 díes  1692,8 al.  2015 3  Gliese 667 Cc    13,25 ℃  3,80 M⊕  1,54 R⊕    M  28,14 díes  23,6 al.  2011 4  Kepler-442b    -2,65 ℃  2,34 M⊕  1,34 R⊕    K  112,31 díes  1115,5 al.  2015 5  Kepler-62y    28,45 ℃  4,54 M⊕  1,61 R⊕    K  122,39 díes  1200,3 al.  2013 6  Kepler-452b    29,35 ℃  4,72 M⊕  1,63 R⊕    G  384,84 díes  1402,5 al.  2015 7  Gliese 832 c    21,55 ℃  5,40 M⊕  1,69 R⊕    M  35,68 díes  16,1 al.  2014 8  K2-3 d    48,95 ℃  3,66 M⊕  1,52 R⊕    M  44,56 díes  146,8 al.  2015 9  Kepler-283c    17,95 ℃  7,04 M⊕  1,81 R⊕    K  92,74 díes  1741,7 al.  2014 10  Tau Ceti y    49,75 ℃  4,29 M⊕  1,59 R⊕    G  168,12 díes  11,9 al.  2012

 Teoríes 
220px|thumb|left|La zona galáctica habitable forma un aniellu ente 4 y 10 kpc del centru de la galaxa.
Mientres años, los espertos aldericaron la frecuencia cola qu'apaecen los análogos terrestres, surdiendo dos vertientes claramente estremaes: la hipótesis de la Tierra especial y el principiu de mediocridá copernicanu. Los partidarios de la primera argumenten que la presencia de vida complexa nun cuerpu planetariu ye frutu de grandes coincidencies estadístiques y que, por que pueda dase, precísase un «Xúpiter» que prinde la mayor parte de les cometes y asteroides que se dirixan a los planetes interiores del sistema, un satélite de considerables proporciones, l'allugamientu na zona de habitabilidad galáctica» y una tectónica de plaques; con independencia de los otros elementos mentaos enantes. Esta teoría sufrió importantes crítiques, que la consideren descomanadamente restrictiva ya influyida por hipótesis creacionistes. Nos últimos años, numberosos espertos demostraron por aciu cálculos y simulaciones como parte de los principios clave de la hipótesis de la Tierra especial podríen ser erróneos.

Otra manera, los siguidores del principiu de mediocridá en exoplanetoloxía afirmen que la vida complexa ye común nel universu. Ente los sos más famosos defensores destaca l'astrónomu Frank Drake, qu'en 1961 desenvolvió una ecuación capaz d'envalorar el númberu de planetes habitaos por seres intelixentes na galaxa. Según los sos propios cálculos, podríen esistir ente mil y cien millones de civilizaciones tan solo na Vía Láctea. Darréu, les sos estimaciones consideráronse errónees, mesmes d'una dómina na que los valores de gran parte de les incógnites de la ecuación yeren totalmente desconocíos.El mesmu Frank Drake, al igual que Carl Sagan, retratáronse darréu de les sos elevaes estimaciones iniciales. Sicasí, el principiu de mediocridá sí demostró ser la pauta habitual en cosmoloxía, frutu del altu númberu d'estrelles na galaxa y de galaxes nel universu.

Partiendo de los datos de la misión Kepler, los astrónomos envaloraron en payares de 2013 qu'esisten 40 000 millones d'análogos terrestres tan solo na Vía Láctea —d'ellos, 11 000 millones orbiten a estrelles similares al Sol—. Estes cifres supondríen, estadísticamente, que'l exoplaneta habitable más cercanu podría tar a tan solo 12 años lluz de distancia. Estos datos nun esclarien cuál de les dos postures avérase más a la realidá, pero demuestren que los planetes qu'axunten les condiciones básiques de habitabilidad de la Tierra son comunes na galaxa.

La postura de la mayor parte de los astrónomos asitiar ente dambos estremos. Créese que'l númberu real de civilizaciones presentes na Vía Láctea ye bien inferior a los millones envaloraos por Frank Drake y que posiblemente tean bien distantes ente sigo como pa dexar la comunicación ente elles, pero consideren que la vida microbiana ya inclusive complexa debe de ser común. Nel futuru, les nueves ferramientes d'investigación exoplanetaria van poder refundiar cifres más afeches a la realidá.

 Planetes superhabitables 

Los afayos de los últimos años al traviés de les observaciones del telescopiu Kepler sorprendieron a los espertos. Los estremos exoplanetarios paecen asitiase bien percima de los récores del sistema solar en tolos ámbitos, y los investigadores desenvuelven constantemente nuevos modelos pa predicir la clase de planetes que podríen afayase nel futuru —por casu, planetes-océano, de carbonu, etc.—. En xineru de 2014, los astrofísicos René Heller y John Armstrong publicaron los resultaos d'una estensa investigación en Astrobiology, onde predicíen la posible esistencia de planetes «superhabitables», oxetos de masa planetario similares a la Tierra que seríen inclusive más aptos pa la vida que los análogos terrestres.

250px|thumb|left|Impresión artística d'un exoplaneta con unes condiciones similares a les que podría presentar Kepler-442b.
El Llaboratoriu de Habitabilidad Planetaria —n'inglés, PHL— de la Universidá de Puertu Ricu en Arecibo creó una serie de ratios adicionales al IST qu'envaloren les condiciones que pueden presentase nun exoplaneta a partir de la información disponible, asignando de la mesma el valor correspondiente pa la Tierra. El máximu IST algamable corresponder col valor 1 del nuesu planeta y cualquier cuerpu planetariu con una calificación similar sería consideráu como un ximielgu de la Tierra, por cuenta de nueves observaciones. Sicasí, la mesma Tierra nun algamar el óptimo nel restu de baremos. Por casu, solo llogra un valor de 0,72 pa la «habitabilidad primaria común», definida como la capacidá pa sofitar la vida vexetal», pola so atmósfera relativamente escasa. Tampoco algama la meyor puntuación en «alloña respectu al centru de la zona habitable» (-0.5), yá que s'atopa movida escontra la llende interna d'esta rexón.

Ente los exoplanetes que la so esistencia pudo ser confirmada, hai dellos que superen a la Tierra en dalgunos d'estos apartaos. Por casu, Kepler-442b asítiase más próximu al centru de la zona habitable de la so estrella que la Tierra y envalórase que la densidá atmosférica correspondiente a un cuerpu de les sos carauterístiques sería más fayadiza pa la vida. Sicasí, la so temperatura medio conviértelo nun psicroplaneta, posiblemente demasiáu fríu como pa superar les condiciones de habitabilidad de la Tierra sacantes que la so composición atmosférica faiga que seya más templáu de lo previsto.

Otros factores nos que la habitabilidad de la Tierra puede trate superada son el tipu estelar, el campu magnético, la fondura media de los sos océanos y la tectónica de plaques. Estrellar tipu K, tamién conocíes como nanes naranxes, son menos lluminoses que les de tipu G como'l Sol, pero'l so ciclu vital ye notoriamente cimeru. Amás, tienen l'abonda masa como pa superar los problemes de cara a la habitabilidad que presenten les nanes coloraes, polo que podríen ser más fayadices pa sofitar vida que les análogues cortiles. Tocantes a la tectónica de plaques, los modelos de Heller y Armstrong predicen que los cuerpos con mases próximes a 2 M⊕ pueden desempeñar meyor esta actividá xeolóxica. Amás, al ser más masivos, ye probable que tengan un campu magnético mayor que-yos ufierte una meyor proteición frente al vientu estelar y que la so atmósfera seya más trupa que la terrestre ensin algamar los estremos de Venus. A lo último, la fondura media de los océanos de la Tierra nun favorez la presencia de vida marina, más abondosa y diversa en rexones pocu fondes. Planetes con unos océanos de menor fondura podríen ser más aptos pa la vida.

Arriendes de estes hipótesis, Heller y Armstrong proponen l'usu d'un términu, «mundos superhabitables», pa definir a aquellos planetes que presenten unes condiciones pa la vida meyores que les de la Tierra. Envalórase que la so apariencia y carauterístiques seríen asemeyaes a les d'un análogu a la Tierra, pero'l so IST nun algamar valores desaxeradamente próximos a 1 de resultes de les sos sutiles diferencies, anque sí relativamente cercanos. Enagora, nun s'afayó nengún exoplaneta confirmáu o candidatu capaz d'axuntar toles carauterístiques propies d'un mundu superhabitable.

 Terraformación 

La terraformación d'un planeta, satélite o otru cuerpu celeste, ye un procesu hipotéticu de cambéu apostáu de l'atmósfera, temperatura y topografía superficial; p'afaelo a les esixencies de la vida na Tierra.

La terraformación dexaría a la humanidá colonizar a gran escala un planeta salvando les grandes distancies del espaciu interestelar. Espertos de tol mundu desenvolvieron téuniques teóriques p'acometer esti procesu nos candidatos más cercanos, Marte y Venus. Colos cambeos necesarios, Venus podría llegar a convertise nun análogu a la Tierra tres un procesu considerablemente más llargu y costosu que'l marcianu. Marte, con una masa bien per debaxo de la terrestre, nun podría algamar esti estáu y cualquier procesu d'esa índole sería temporal. Eventualmente perdería la so atmósfera de resultes de la so menor gravedá y magnetosfera.

Ye posible qu'en sistemes estelares cercanos esistan planetes non aptos pa la vida que rican bien pocos cambeos pa ser habitables, resultando nun procesu más económicu y algamadizu con grandes posibilidaes pa la humanidá. Sía que non, la teunoloxía actual nun dexa realizar tales cambeos nes condiciones d'un planeta a la escala necesaria y posiblemente seya un procesu fuera del algame del ser humanu hasta dientro de delles décades ya inclusive sieglos.

 Un nuevu llar 

El siguiente pasu lóxicu en detectando, confirmar y analizar debidamente les condiciones d'un análogu a la Tierra, sería unviar sondes espaciales pa estudialo en fondura y llograr imáxenes superficiales y, darréu, proyeutar misiones tripulaes. Inclusive si'l ximielgu de la Tierra más próximu atopar a poques decenes d'años lluz, el viaxe sería imposible d'acometer colos medios disponibles anguaño. La nave más rápida unviada pol ser humanu al espaciu, la Voyager 1, viaxa a 1/18 000 de la velocidá de la lluz. A esa velocidá, tardaría 76 000 años en llegar a Próxima Centauri, la estrella más cercana (4,23 años lluz). Cola teunoloxía actual, sería posible desenvolver en pocos años una nave de propulsión nuclear de pulsu qu'amenorgara'l tiempu de percorríu a menos d'un sieglu, pero pa llegar a los exoplanetes habitables más próximos precisaríense cientos o inclusive miles d'años.
Un viaxe de tal duración tendría graves problemes pa la tripulación como la esposición enllargada a la ingravidez, amás de superar en demasía el tiempu de vida de la tripulación. Sería necesariu recurrir a naves xeneracionales, animación suspendida, o a embriones conxelaos guariaos na mesma nave. Tales medios riquiríen importantes meyores científiques.

Otra alternativa sería desenvolver nuevos motores qu'amenorgaren sustancialmente el tiempu de viaxe. Los cohetes de fusión podríen algamar hasta un 10 % de la velocidá de la lluz, frente al 3 % ufiertáu pola propulsión nuclear de pulsu.D.F. Spencer and L.D. Jaffe. "Feasibility of Interstellar Travel." Astronautica Acta. Vol. IX, 1963, páxs. 49-58. Los ramjets interestelares y, especialmente, los cohetes d'antimateria algamaríen velocidaes cercanes a les de la lluz, onde la dilatación temporal amenorgaría considerablemente'l tiempu de viaxe pa los tripulantes. Les naves d'emburrie por combadura podríen algamar velocidaes superlumíniques deformando l'espaciu-tiempu pa «averar» el puntu de destín. Los científicos tán trabayando anguaño con teunoloxía de fusión nuclear nel proyeutu ITER, pero'l so usu cotidianu ta lloñe de llograse, y entá ye más el so usu en motores espaciales. El restu d'alternatives pueden nun ser vidables hasta dientro de dellos sieglos o milenios, si dalguna vegada lleguen a selo.

El documental Sacupar la Tierra, emitíu por National Geographic n'avientu de 2012, propón l'usu d'una nave xeneracional xigante construyida nel espaciu ya impulsada por propulsión nuclear de pulsu. La nave rotaría sobre sí mesma creando una sensación de gravedá que podría amenorgar l'impautu de llargos periodos de ingravidez. Ye posible que la combinación de dellos de los elementos descritos enantes seya la solución a esti tipu de viaxes.

Les colonies humanes tremaes pela Vía Láctea atoparíense práuticamente incomunicaes cola Tierra, yá que cualquier mensaxe unviáu o recibíu tardaría años, décades y hasta sieglos en percorrer les enormes distancies espaciales. Tendríen De ser totalmente autónomes y tar preparaes p'asumir cualquier continxencia ensin recibir ayuda esterna.

El físicu Stephen Hawking espresó la opinión de que les colonies n'análogos a la Tierra garantizaríen la sobrevivencia del ser humanu más allá del próximu mileniu.

 Ver tamién 

 Notes 

 Referencies 

 Bibliografía 






 Enllaces esternos 
 Catálogu de planetes potencialmente habitables del PHL (n'inglés)
 Archivo Exoplanetario de la NASA (n'inglés)

Categoría:Tipos de planetes