La tectónica de placas, por mucho tiempo supuesta como un requisito para las condiciones adecuadas de la vida en otros mundos, no es indispensable para ello, según geocientíficos de Penn State.
Al buscar planetas habitables o la vida en otros planetas, los científicos buscan las biofirmas del dióxido de carbono atmosférico. En la Tierra, el dióxido de carbono atmosférico aumenta el calor de la superficie a través del efecto invernadero. El carbono también se desplaza al subsuelo y vuelve a la atmósfera a través de procesos naturales.
«El vulcanismo libera gases a la atmósfera, y luego a través de la intemperie, el dióxido de carbono se extrae de la atmósfera y se secuestra en las rocas de la superficie y los sedimentos», dijo Bradford Foley, profesor asistente de geociencias. «Equilibrar esos dos procesos mantiene el dióxido de carbono en un cierto nivel en la atmósfera, lo cual es muy importante para determinar si el clima se mantiene templado y adecuado para la vida».
La mayoría de los volcanes de la Tierra se encuentran en el borde de las placas tectónicas, que es una de las razones por las que los científicos creían que eran necesarios para la vida. La subducción, en la cual una placa es empujada más profundamente hacia el subsuelo por una placa en colisión, también puede ayudar en el ciclo del carbono al empujar el carbono hacia el manto.
Los planetas sin placas tectónicas se conocen como planetas de tapa estancada. En estos planetas, la corteza es una placa esférica gigante que flota en el manto, en lugar de piezas separadas. Se cree que estos están más extendidos que los planetas con placas tectónicas. De hecho, la Tierra es el único planeta con placas tectónicas confirmadas.
Foley y Andrew Smye, profesor asistente de geociencias, crearon un modelo informático del ciclo de vida de un planeta. Miraron cuánto calor podría retener su clima en función de su presupuesto de calor inicial, o la cantidad de elementos que producen calor y calor cuando se forma un planeta. Algunos elementos producen calor cuando se descomponen. En la Tierra, el uranio en descomposición produce torio y calor, y el torio en descomposición produce potasio y calor.
Después de ejecutar cientos de simulaciones para variar el tamaño de un planeta y la composición química, los investigadores descubrieron que los planetas tapados estancados pueden mantener las condiciones de agua líquida durante miles de millones de años. En el extremo más alto, podrían mantener la vida durante hasta 4 mil millones de años, aproximadamente la duración de la vida de la Tierra hasta la fecha.
«Todavía tienes volcanismo en los planetas tapados estancados, pero es mucho más breve que en los planetas con placas tectónicas porque no hay tanto ciclo», dijo Smye. «Los volcanes resultan en una sucesión de flujos de lava, que con el tiempo se entierran como capas de una torta. Las rocas y el sedimento se calientan más a medida que se entierran».
Los investigadores descubrieron que a una temperatura y presión suficientemente altas, el gas de dióxido de carbono puede escapar de las rocas y llegar a la superficie, un proceso conocido como desgasificación. En la Tierra, dijo Smye, el mismo proceso ocurre con el agua en las zonas de falla de subducción.
Este proceso de desgasificación aumenta en función de qué tipos y cantidades de elementos productores de calor están presentes en un planeta hasta cierto punto, dijo Foley.
«Hay un rango de punto dulce en el que un planeta libera suficiente dióxido de carbono para evitar que el planeta se congele, pero no tanto como para que la intemperie no pueda sacar el dióxido de carbono de la atmósfera y mantener el clima templado», dijo.
Según el modelo de los investigadores, la presencia y la cantidad de elementos productores de calor constituyen indicadores mucho mejores para el potencial de un planeta para mantener la vida.
«Un punto interesante de este estudio es que la composición inicial o el tamaño de un planeta es importante para establecer la trayectoria de habitabilidad», dijo Smye. «El destino futuro de un planeta se establece desde el comienzo de su nacimiento».
