Un equipo de la Universidad de Stanford desarrolló un modelo científico que busca mejorar la selección de exoplanetas con condiciones compatibles con la vida. La herramienta, llamada STEHM, permite identificar mundos capaces de conservar una atmósfera estable durante miles de millones de años. Ese punto resulta central para la astrobiología, ya que una atmósfera protectora puede sostener temperaturas adecuadas y resguardar posibles procesos biológicos.

El avance apunta a reducir el margen de error en la búsqueda de planetas habitables fuera del sistema solar. En las últimas décadas, la NASA detectó miles de exoplanetas, pero no todos tienen condiciones reales para sostener una atmósfera a largo plazo. El nuevo enfoque permite priorizar aquellos que reúnen mejores características internas, geológicas y atmosféricas para mantener escenarios favorables durante períodos extensos.

Cómo funciona el modelo STEHM

El modelo analiza variables como el tamaño del planeta, la cantidad inicial de carbono y la actividad volcánica. También considera la presencia de dióxido de carbono, el espesor del manto, la densidad interna y la capacidad de reponer gases atmosféricos. Con esos datos, estima si un planeta puede conservar una atmósfera protectora durante al menos 10.000 millones de años.

El trabajo fue encabezado por la investigadora postdoctoral Michelle Hill y el Grupo de Modelado Planetario dirigido por Laura Schaefer. La investigación se concentra en mundos con un tamaño menor o igual al de la Tierra. Para determinar su potencial de habitabilidad, el modelo observa la relación entre núcleo, manto, corteza y atmósfera.

El tamaño, una condición decisiva

Las simulaciones indicaron que un planeta necesita tener al menos el 80% del radio terrestre para retener una atmósfera durante períodos prolongados. Por debajo de ese umbral, la atmósfera suele disiparse antes de los mil millones de años. La excepción aparece cuando existen condiciones especialmente favorables, como una alta reserva inicial de carbono o una actividad volcánica capaz de reponer dióxido de carbono.

El equipo analizó seis perfiles planetarios, desde mundos con la mitad del radio terrestre hasta otros del tamaño completo de la Tierra. También incluyó casos de «tapa estancada», donde la superficie permanece rígida y no presenta una tectónica de placas activa como la terrestre. En esos escenarios, la duración de la actividad volcánica depende de elementos productores de calor, como torio, uranio y potasio.

Por qué el dióxido de carbono es clave

El dióxido de carbono cumple un papel importante porque ayuda a retener el calor necesario para que un planeta conserve condiciones habitables. Sin una reposición constante mediante actividad volcánica, la atmósfera pierde capacidad de sostener temperaturas adecuadas. Cuando el manto se enfría y se agotan los elementos que generan calor, el vulcanismo disminuye y el ciclo de renovación atmosférica se interrumpe.

El modelo también advierte que un exceso de calor durante las primeras etapas de formación puede acortar la vida de una atmósfera. Si el manto se funde demasiado pronto, el planeta puede quedar más expuesto a la radiación de su estrella. Esa radiación desintegra moléculas pesadas, como el dióxido de carbono, y favorece la fuga de gases al espacio.

La prueba con Venus y Marte

Para validar el modelo, los investigadores lo aplicaron a Venus y Marte, los dos planetas vecinos de la Tierra. El resultado coincidió con lo que se observa en el sistema solar. STEHM predijo que Venus, por su tamaño y composición, puede conservar una atmósfera densa de dióxido de carbono, mientras que Marte, más pequeño y sin tectónica activa, mantiene una atmósfera delgada que se fue perdiendo con el tiempo.

El interés por la atmósfera marciana fue una de las inspiraciones del desarrollo. El modelo permitió evaluar por qué Marte siempre enfrentó dificultades para retener una atmósfera relevante, incluso bajo condiciones favorables. Su tamaño reducido y la falta de actividad geológica sostenida aparecen como límites estructurales para una posible estabilidad climática a largo plazo.

Una guía para futuras observaciones

El aporte de STEHM puede ayudar a orientar la búsqueda de vida extraterrestre hacia planetas con mayores posibilidades de estabilidad atmosférica. Como no es posible enviar sondas a mundos ubicados a grandes distancias, el análisis remoto de sus atmósferas se convirtió en una de las herramientas más realistas para detectar posibles señales biológicas. En ese contexto, seleccionar mejor los candidatos permite aprovechar con más precisión el uso de telescopios y modelos científicos.

La Universidad de Stanford prevé ampliar el modelo a planetas con dinámica interna más activa. Ese paso permitirá estudiar mundos con tectónica de «tapa móvil», una característica que podría prolongar la estabilidad atmosférica y favorecer condiciones sostenibles. Para los astrónomos, la posibilidad de filtrar mejor los exoplanetas marca un avance importante en la búsqueda de lugares donde la vida pueda haber encontrado una oportunidad fuera de la Tierra.