El modelo STEHM de Stanford optimiza la búsqueda de exoplanetas habitables

¿Cuántos exoplanetas necesitamos analizar antes de encontrar uno con vida? La Universidad de Stanford dio un paso gigante en esta dirección con el desarrollo del modelo científico STEHM, una herramienta diseñada para optimizar la identificación de exoplanetas capaces de mantener una atmósfera estable durante miles de millones de años. Esta condición es, según los expertos, imprescindible para la vida tal como la conocemos.

Este avance busca reducir drásticamente el margen de error y los recursos necesarios en la exploración espacial. El enfoque del modelo STEHM se concentra en el tamaño, la composición y la dinámica atmosférica de cada mundo, permitiendo a los astrónomos priorizar aquellos candidatos con mayores probabilidades de albergar condiciones sostenibles.

El modelo STEHM filtra los exoplanetas según su tamaño, la cantidad inicial de carbono y la actividad volcánica. Así, evalúa si pueden conservar una atmósfera protectora durante al menos 10.000 millones de años. Considera variables clave como la presencia de CO₂, el espesor y la densidad del manto planetario, la capacidad de reponer gases atmosféricos y la protección ante la radiación estelar en la llamada “zona habitable” alrededor de las estrellas.

El diseño de STEHM, encabezado por la investigadora postdoctoral Michelle Hill y el Grupo de Modelado Planetario dirigido por Laura Schaefer, responde al desafío de seleccionar entre los miles de exoplanetas identificados por la NASA en las últimas décadas.

El diseño de STEHM, encabezado por la investigadora postdoctoral Michelle Hill y el Grupo de Modelado Planetario dirigido por Laura Schaefer, responde al desafío de seleccionar entre los miles de exoplanetas identificados por la NASA en las últimas décadas. Según la Universidad de Stanford, esta metodología permite discriminar de manera eficaz entre planetas capaces de conservar una atmósfera compatible con la vida y aquellos que la pierden rápidamente. El análisis se enfoca en planetas de tamaño menor o igual al de la Tierra, examinando la interacción entre su núcleo, manto y corteza para determinar su potencial de habitabilidad.

Mediante simulaciones, el equipo de la Universidad de Stanford estableció que los planetas necesitan un radio mínimo del 80% respecto al de la Tierra para mantener su atmósfera durante periodos superiores a 10.000 millones de años. Si el tamaño es menor, la atmósfera suele disiparse antes de los mil millones de años, a menos que el planeta disponga de condiciones especialmente favorables, como alto contenido inicial de carbono o elevada actividad volcánica para reponer CO₂.

El CO₂ se revela fundamental porque ayuda a retener el calor necesario para la vida; sin una reposición continua a través del vulcanismo, la atmósfera tiende a perderse. Cuando los elementos generadores de calor se agotan y el manto se enfría, cesa la actividad volcánica y se interrumpe el ciclo de renovación atmosférica. Factores como la densidad, el manto y la concentración de elementos productores de calor (torio, uranio y potasio) son cruciales para la duración de estos procesos volcánicos.

El modelo también muestra que un exceso de calor en los primeros estadios de formación planetaria puede acortar la duración de la atmósfera. Esto sucede porque la fusión prematura del manto deja el planeta expuesto a radiación estelar intensa, lo que desintegra moléculas pesadas —como el CO₂— y facilita la pérdida de gases al espacio. La ubicación en la “zona habitable” es igualmente relevante, ya que el equilibrio térmico determina la capacidad de la atmósfera para resistir la erosión constante del entorno espacial, según la Universidad de Stanford.

Para comprobar la fiabilidad de STEHM, sus responsables aplicaron el modelo a Venus y Marte, los planetas vecinos de la Tierra. El resultado fue certero: STEHM predijo que Venus, por su tamaño y composición, conserva una gruesa atmósfera de CO₂, mientras que Marte, más pequeño y sin tectónica activa, solo mantiene una atmósfera muy delgada que se ha disipado con el tiempo. La inspiración para STEHM surgió, de hecho, del interés por explicar la débil atmósfera de Marte y evaluar su potencial para la “terraformación”.

Este progreso permite orientar la búsqueda de vida extraterrestre hacia planetas con características más cercanas a la Tierra, centrando la atención en aquellos con tectónica de “tapa móvil”, una propiedad que podría prolongar la estabilidad atmosférica y favorecer procesos vitales sostenibles. La Universidad de Stanford tiene previsto ampliar próximamente el modelo a planetas que cuenten con dinámica interna activa, lo que facilitará la identificación de candidatos prometedores en la exploración astrobiológica.