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Descubren cómo se forman los elementos básicos para la vida en los planetas

La forma en que se separan las estructuras protoplanetarias y el tiempo en que lo hacen sería vital para que un planeta pueda contener los elementos imprescindibles para la vida. Las posibilidades de albergar vida dependen no solo de dónde se forma un planeta, sino también de cómo lo hace.

Según un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad Rice, en Estados Unidos, la formación de los elementos básicos para la vida en los planetas depende de la forma en que las estructuras protoplanetarias originales se dividen y del tiempo que transcurre hasta que esa separación se concreta. En consecuencia, las perspectivas de vida en un planeta estarían relacionadas tanto al lugar de su formación como a la manera en que surge.

La forma en que se unen planetas como la Tierra condiciona, por ejemplo, su posibilidad de capturar y retener ciertos elementos y compuestos volátiles, incluidos el nitrógeno, el carbono y el agua, que dan origen a la vida. En un principio, los planetas son solamente estructuras básicas denominadas protoplanetas, una suerte de «embriones» que al crecer y separarse dan lugar a cada astro.

De acuerdo a una nota de prensa, los elementos centrales para la vida en la Tierra crecieron alrededor de embriones planetarios del tamaño de la Luna y de Marte, antes de completarse el proceso de diferenciación de cada uno de estos cuerpos. Una condición crucial para el desarrollo de la vida sería la forma y el tiempo en que se produce esa separación.

Los científicos se centraron en este caso en el comportamiento del nitrógeno en la Tierra para comprobar su hipótesis, demostrando que esta clase de elementos básicos para que un planeta albergue vida, se encuentran directamente relacionados con las condiciones de formación de cada planeta, además de la zona del universo en que lo hace.

Una cuestión de tiempo

La nueva investigación, publicada en la revista Nature Geoscience, marca que el tiempo que tardan las sustancias en acumularse en los protoplanetas y la duración del proceso de separación en capas de estas estructuras originarias es un punto trascendente: condicionará posteriormente la capacidad de cada planeta para retener los elementos necesarios para la vida.

Los investigadores explicaron que, durante el denominado proceso de diferenciación planetaria, los protoplanetas se dividen en diferentes capas. Esto incluye una fase metálica, el núcleo, un manto de silicato y la envoltura atmosférica. Las características de este proceso y el tiempo que tarde determinarán en un porcentaje importante si un planeta es apto o no para cobijar vida.

En el caso del nitrógeno, ciertas condiciones relacionadas con el ciclo de formación de los astros y los niveles de silicatos metálicos determinarán que la «materia prima» de los planetas rocosos como la Tierra disponga de la cantidad exacta de nitrógeno para el desarrollo de la vida.

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Las condiciones perfectas para la vida

¿Cuáles son las condiciones ideales? Según los científicos estadounidenses, todo indica que la formación de planetas similares a la Tierra que contienen nitrógeno se ve beneficiada cuando su desarrollo se concreta en el tiempo preciso a partir de embriones planetarios del tamaño de la Luna y Marte.

De acuerdo a las estimaciones de los especialistas, los embriones que dieron origen a nuestro planeta se formaron entre 1 y 2 millones de años después del comienzo del Sistema Solar, mucho antes del tiempo que les llevó diferenciarse por completo como astros independiente. Al «madurar» lo suficiente, la Tierra fue capaz de retener nitrógeno y otros elementos básicos.

Por el contrario, cuando el crecimiento es más vertiginoso y pasa por alto algunas etapas, los planetas crecen a partir de estructuras pobres en nitrógeno, un aspecto que marca negativamente su posibilidad de desarrollar vida. Las conclusiones de este estudio podrían arrojar importantes datos para comprender en profundidad el proceso de formación de los planetas.

Referencia

Rates of protoplanetary accretion and differentiation set nitrogen budget of rocky planets. Grewal, D.S., Dasgupta, R., Hough, T. et al. Nature Geoscience (2021).DOI:https://doi.org/10.1038/s41561-021-00733-0

Foto: Robynne Hu en Unsplash.

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente es periodista especializado en comunicación científica y tecnológica.

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