La Era de los Planetas en el Universo o una posible solución a la Paradoja de Fermi

Todo parece indicar que el Universo se seguirá expandiendo eternamente, cortesía de la energía oscura. Un destino bastante sombrío -al fin y al cabo, le llaman la 'muerte térmica' por algo-, pero lo interesante del caso es que, afortunadamente, nos ha tocado vivir en la Era Estelar y no en la Era Oscura, y eso a pesar de que la duración de esta última será muchísimo mayor. Si echamos mano del Principio Antrópico, esta coincidencia no es muy notable, ya que la vida compleja sobre la Tierra -es decir, nosotros- sólo puede medrar en la superficie de un planeta bañado por luz estelar.

Los planetas de carbono serán mayoría en el futuro lejano (Wikipedia).

Por otro lado, y aunque al Universo todavía le queda mucho para dejar atrás la Era de las Estrellas, todo indica que el pico de formación estelar ya ha sido sobrepasado. Las estrellas gigantes azules siguen naciendo, pero con menos frecuencia. Como resultado, las galaxias más cercanas -y antiguas- son un poco más rojas que las lejanas -más jóvenes- por culpa de una mayor presencia de estrellas pequeñas y/o viejas. Por suerte, las estrellas de menor tamaño -más rojizas- continuarán formándose durante muuucho tiempo. Y lo que es mejor, estos astros son con diferencia los más longevos, lo que nos permite afirmar que a las formas de vida de la Era Estelar aún nos queda mucho por delante antes de sucumbir ante el Segundo Principio de la Termodinámica.

La Era Estelar dio comienzo, obviamente, con las primeras estrellas, unos monstruos de varios cientos de masas solares que explotaron como supernovas repartiendo los primeros elementos pesados por el medio intergaláctico. Como sabemos, durante el Big Bang solamente se crearon tres elementos: hidrógeno, helio y litio, una mezcla bastante sosa que hacía imposible la aparición de planetas y, por extensión, de la vida. Precisamente, las primeras estrellas eran tan gigantescas porque el medio interestelar del que nacieron carecía de elementos pesados que facilitasen el enfriamiento y contracción de las nubes de hidrógeno. Con cada generación de estrellas, la cantidad de 'metales' -esto es, cualquier elemento más pesado que el helio- fue en aumento, lo que favoreció la formación de estrellas más pequeñas y...planetas.

Los planetas no son más que residuos de la formación estelar, así que si una estrella tiene mundos a su alrededor debe poseer cierta metalicidad (Z), especialmente si hablamos de planetas rocosos como la Tierra. ¿Cuánta? Nadie lo sabe. Tradicionalmente, los astrónomos han creído que los planetas podrían formarse en discos protoplanetarios con una milésima parte de la metalicidad del Sol, como mínimo. Sin embargo, en los últimos años esta visión tan optimista ha sido atacada por numerosos estudios. Hoy en día, la mayoría de expertos consideran que la metalicidad mínima para que se formen planetas rocosos de tamaño terrestre es de 0,01 veces la metalicidad solar, aunque análisis más recientes elevan esta cantidad hasta 0,1 veces.

¿Y qué tiene de importante esta cifra? Podría parecer que estemos ante una discusión académica sin mayor interés. Pero lo tiene, y mucho. Porque dependiendo del valor preciso de la metalicidad crítica, los primeros planetas -y lunas- se habrían formado antes o después en la historia del Universo. Si los primeros planetas rocosos se crearon a partir de estrellas con una metalicidad de 0,01 veces la solar o superior, eso quiere decir que la Era de los Planetas sólo tendría unos ocho o siete mil millones de años, apenas el 50% de la edad del Universo. Dicho de otro modo, y teniendo en cuenta que el Universo tiene 13700 millones de años, los primeros planetas rocosos de tamaño terrestre se habrían formado relativamente tarde, lo que tiene implicaciones muy profundas a la hora de estudiar la aparición de la vida tal y como la conocemos. Pero aún hay más. De acuerdo con la mayor parte de modelos, los primeros planetas rocosos del tamaño de la Tierra se formaron en estrellas con una masa superior a 1,5 veces la solar. Esto implica que si la vida apareció en esos mundos, hace tiempo que dejó de existir, ya que la duración de estas estrellas es inferior a los cuatro mil millones de años.

La famosa Paradoja de Fermi nos dice que si la vida es tan común en el Universo, ¿dónde se han metido los extraterrestres? Nadie tiene una respuesta a esta paradoja -y eso que se han planteado muchas-, pero la extrema juventud de la Era de los Planetas podría ser una solución. Si los planetas rocosos aparecieron tan tarde, no es descabellado pensar que el ser humano pueda ser una de las primeras civilizaciones tecnológicas de la Galaxia.

¿Y qué hay del futuro? En un primero momento podríamos pensar que los planetas continuarán formándose sin mayores cambios. Pero no es así, porque con cada generación de estrellas el medio interestelar se irá enriqueciendo progresivamente con más metales, incluso después de que dejen de formarse estrellas gigantes -sí, las supernovas no son el único método para aumentar la presencia de metales en el medio interestelar-. Así, el contenido medio de carbono de los planetas rocosos irá aumentando progresivamente, llegando a igualar al de oxígeno. En la corteza de estos futuros mundos, los carburos serán más comunes que los silicatos, obstaculizando los procesos de tectónica de placas y posiblemente dificultando la aparición de la vida. Estos 'mundos de carbono' son muy poco comunes en la actualidad, pero en el futuro lejano podrían ser mayoría.

En definitiva, es posible que no sea una casualidad que la vida compleja en la Tierra haya aparecido hace poco -en términos astronómicos, claro está-. La Era de los Planetas acaba de comenzar.


Referencias:

• The first planets: the critical metallicity for planet formation, Jarrett L. Johnson et al. (ArXiv, 23 de marzo de 2012).