On anirà la humanitat quan la Terra es torni inhabitable?

Després que la humanitat destrueixi el planeta Terra amb la contaminació per plàstic i combustibles fòssils, l'ús excessiu dels recursos naturals i provoqui l'extinció de múltiples espècies de plantes i animals, hi haurà un altre planeta en alguna galàxia llunyana per recórrer?

Si la Terra se sobrepobla, hi ha d'haver un exoplaneta en algun lloc amb més espai . Tot i això, triar un lloc adequat per a la reubicació i expansió humana requerirà una planificació acurada.

Investigadors amb visió de futur dirigits pel doctor Assaf Hochman de l'Institut Fredy i Nadine Herrmann de Ciències de la Terra de la Universitat Hebrea de Jerusalem (HU), en col·laboració amb el Dr. Paolo De Luca del Barcelona Supercomputing Center i el Dr. Thaddeus Komacek de l'University of Maryland, han desenvolupat amb èxit un marc per estudiar les atmosferes de planetes distants i ubicar aquests planetes aptes per a l'habitació humana, sense haver-los de visitar físicament.

El mètode innovador avalua l'habitabilitat de planetes distants usant un sistema computat que classifica aquests territoris potencials i identifica aquells que són adequats per a futurs assentaments humans. El seu estudi de recerca conjunt acaba de publicar-se al prestigiós Astrophysical Journal sota el títol "Major sensibilitat i variabilitat climàtica a TRAPPIST-1e que la Terra".

TRAPPIST-1e és un planeta ubicat a uns 40 anys llum de la Terra que està programat per ser documentat pel Telescopi Espacial James Webb (JWST) el proper any . Es diu així perquè va ser trobat per un equip d'astrònoms utilitzant el Petit Telescopi de Planetes en Trànsit i Planetesimals a l'Observatori La Silla al Desert d'Atacama de Xile el 2015.

La cerca d'una nova llar

La crisi climàtica presenta un gran desafiament per a totes les persones a la Terra, fet que porta molts científics a buscar exoplanetes, planetes fora del nostre sistema solar que els humans podrien potencialment habitar. JWST es va desenvolupar com a part d'aquesta cerca per proporcionar dades d'observació detallades sobre exoplanetes similars a la Terra els propers anys.

"Les atmosferes dels exoplanetes rocosos estan a prop de ser caracteritzades per observacions astronòmiques, en part a causa de la posada en servei del Telescopi Espacial James Webb", van escriure. “Aquestes observacions ens obliguen a comprendre les atmosferes exoplanetàries al viatge per trobar planetes habitables”.

Quins elements cal tenir en compte a l'hora de trobar un exoplaneta?

La classificació de les condicions climàtiques i el mesurament de la sensibilitat climàtica són elements centrals en avaluar la viabilitat dels exoplanetes com a candidats potencials per a l'habitació humana. A l'estudi actual, l'equip de recerca va examinar la sensibilitat del clima del planeta a l'augment dels gasos d'efecte hivernacle i el va comparar amb les condicions de la Terra. Usant una simulació computaritzada del clima a TRAPPIST-1e, van poder avaluar l'impacte dels canvis en la concentració de gasos amb efecte d'hivernacle.

Els investigadors van observar la sensibilitat del clima del planeta a l'augment dels gasos amb efecte d'hivernacle i el van comparar amb les condicions de la Terra. Usant una simulació computaritzada del clima a TRAPPIST-1e, van poder avaluar l'impacte dels canvis en la concentració de gasos amb efecte d'hivernacle.

L'estudi es va centrar en l'efecte d'un augment de diòxid de carboni (CO²) en condicions climàtiques extremes i en la taxa de canvis al clima del planeta. "Aquestes dues variables són crucials per a l'existència de vida en altres planetes i ara s'estan estudiant en profunditat per primer cop a la història", explica Hochman.

Segons l'equip de recerca, estudiar la variabilitat climàtica dels exoplanetes similars a la Terra proporciona una millor comprensió dels canvis climàtics que estem experimentant actualment a la Terra. A més, aquest tipus de recerca ofereix una comprensió nova de com podria canviar l'atmosfera del planeta Terra en el futur.

Nou planeta, nous problemes

Hochman i els seus socis de recerca van descobrir que el planeta TRAPPIST-1 té una atmosfera significativament més sensible que la Terra. Estimen que un augment dels gasos d'efecte hivernacle hi podria conduir a canvis climàtics més extrems dels que experimentaríem aquí a la Terra perquè un costat de TRAPPIST-1e mira constantment cap al seu sol, igual que la nostra Lluna sempre té un costat cap a la Terra.

"Les nostres simulacions suggereixen que la climatologia i les temperatures extremes de TRAPPIST-1e són aproximadament 1,5 vegades més sensibles a la pressió parcial de CO² en relació amb la Terra ", va escriure l'equip. La pressió parcial de diòxid de carboni (pCO²) és la mesura del diòxid de carboni dins de la sang arterial o venosa que sovint serveix com a marcador de ventilació alveolar suficient (petit sac d'aire) dins dels pulmons.

“La sensibilitat de la precipitació depèn en gran mesura de la regió específica analitzada. De fet, la precipitació prop de les regions subestelars equatorials i de latitud mitjana de TRAPPIST-1e és més sensible a la pCO², i la sensibilitat de la precipitació és aproximadament dues vegades més gran a TRAPPIST-1e”, van continuar.

“Una perspectiva de sistemes dinàmics, que proporciona informació sobre com evoluciona l'atmosfera a l'espai de fase, proporciona informació addicional. En particular, un augment a la pCO² dóna com a resultat un augment en la persistència atmosfèrica en ambdós planetes, i la persistència de TRAPPIST-1e és més sensible a la pCO² que la Terra”, van escriure els investigadors, i van concloure que “el clima de TRAPPIST-1e pot ser més sensible a pCO², particularment al costat diürn”.

L'equip de recerca va suggerir que el seu estudi va documentar una nova via per comprendre l'efecte que tenen els paràmetres planetaris variables a la variabilitat climàtica dels exoplanetes potencialment habitables ia la Terra.

"El marc de recerca que desenvolupem, juntament amb les dades d'observació del Telescopi Espacial Webb, permetrà als científics avaluar de manera eficient les atmosferes de molts altres planetes sense haver d'enviar una tripulació espacial per visitar-los físicament", va concloure Hochman.

“Això ens ajudarà a prendre decisions informades en el futur sobre quins planetes són bons candidats per a assentaments humans, i potser fins i tot per trobar vida a aquests planetes”.