El alcance de la producción de entropía es proporcional a la capacidad de los sistemas planetarios para disipar la energía libre y así desarrollar vida capaz de evolucionar y crecer en complejidad. En general, se debe superar un cierto umbral de producción de entropía para la aparición de estructuras autoorganizadas complejas, de acuerdo a un nuevo estudio.
El científico Luigi Petraccone, investigador de la Universidad de Nápoles, en Italia, analizó la entropía planetaria como indicador de habitabilidad: en un nuevo estudio, publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, sugiere que sería posible seleccionar planetas potencialmente habitables determinando su valor de «producción de entropía planetaria» (PEP). La técnica permitiría seleccionar exoplanetas con mayores posibilidades de albergar vida antes de pensar en futuras misiones de exploración.
Equilibrio y dinámica
¿Qué es la entropía? En termodinámica, la entropía es una magnitud física que mide un sistema termodinámico en equilibrio. En concreto, determina el número de microestados compatibles con el macroestado de equilibrio. En otras palabras, se puede decir que establece el grado de organización de un sistema. Aplicado a un sistema planetario, marcaría la capacidad del mismo para desarrollar una biosfera estable para propiciar la vida, y al mismo tiempo dinámica para dar lugar al cambio y la evolución que requieren la complejidad.
Según un artículo publicado en Universe Today, el valor de la “producción de entropía planetaria” (PEP, según sus siglas en inglés) puede ayudar a los científicos a identificar planetas que probablemente sean aptos para la vida. Los más habitables serán aquellos donde la vida pueda generar mayor entropía: los entornos con formas de vida más complejas y dinámicas producirán más entropía y mayor valor de PEP. Petraccone propone que los distintos planetas tendrán más o menos potencial energético, prediciendo qué planetas tienen más probabilidades de ser habitables.
Mayores posibilidades para albergar vida
En su estudio, el científico determinó que los planetas similares a la Tierra en la zona habitable circunestelar (CHZ) de algunas variedades específicas de estrellas pueden tener un valor de PEP superior al valor de la Tierra. Al mismo tiempo, el investigador concluye que existen otras diferencias termodinámicas significativas entre el borde interior y exterior del CHZ, siendo el borde interior termodinámicamente más ventajoso para el desarrollo de biosferas complejas.
Este dato no es superfluo: entre los exoplanetas habitables propuestos recientemente como màs interesantes para el desarrollo de alguna forma de vida, los denominados planetas Hycean parecen ser los mejores candidatos desde un punto de vista termodinámico. Se trata de los exoplanetas también llamados “mini-neptunos”, tratàndose de mundos con atmósferas gruesas, capas rocosas o heladas y, en algunos casos, océanos acuáticos.
Referencia
Planetary entropy production as a thermodynamic constraint for exoplanet habitability Luigi Petraccone. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023). DOI:https://doi.org/10.1093/mnras/stad3526
