Escenario posible favorecido del Gran Evento de Oxidación en exoplanetas alrededor de estrellas tipo M con el ejemplo de TRAPPIST-1e

Un camino más rápido hacia mundos respirables

En la Tierra, la atmósfera tardó miles de millones de años en enriquecerse en oxígeno, allanando el camino para los animales y la vida compleja. Este estudio plantea si algunos planetas lejanos podrían alcanzar ese estado favorable para la vida mucho antes. Centrándose en TRAPPIST‑1e, un mundo cercano de tamaño terrestre que orbita una pequeña estrella roja, los autores exploran cómo la luz estelar y la química atmosférica podrían acelerar —o frenar— el aumento del oxígeno, y cómo los telescopios futuros podrían detectar realmente tal transformación desde la distancia.

Del lento giro de la Tierra a un cielo rico en oxígeno

El “Gran Evento de Oxidación” de la Tierra, hace unos 2.400 millones de años, marca la primera vez que el oxígeno se acumuló de forma significativa en nuestra atmósfera. Aunque los microbios capaces de producir oxígeno por fotosíntesis aparecieron antes, el oxígeno permaneció escaso durante cientos de millones de años. Las pistas geológicas en rocas antiguas, junto con modelos informáticos, muestran que este retraso estuvo ligado a un equilibrio delicado: el oxígeno tenía que producirse con suficiente rapidez y eliminarse con la debida lentitud para que la atmósfera pasara de pobre en oxígeno a rica en él. Un culpable principal en la eliminación del oxígeno fue el metano, un gas simple que contiene carbono y que reacciona con el oxígeno en una cadena de pasos químicos rápidos.

Cómo una estrella roja cambia la química

TRAPPIST‑1e orbita una estrella enana M: pequeña, fría y roja en comparación con nuestro Sol. Tales estrellas emiten luz con una mezcla de colores muy distinta, especialmente en longitudes de onda ultravioleta (UV) que impulsan la química atmosférica. Usando un modelo detallado de clima y química, los autores tratan a TRAPPIST‑1e como una “Tierra temprana en otro sistema”, dándole gases similares pero bañándola con la luz de TRAPPIST‑1. Encuentran que la emisión UV de esta estrella roja favorece la formación de ozono, una molécula compuesta por tres átomos de oxígeno que forma una capa protectora en las alturas. En TRAPPIST‑1e, esa capa de ozono surge a niveles de oxígeno mucho más bajos que en la Tierra y, además, se vuelve globalmente más gruesa.

El ozono como escudo y potenciador de oxígeno

El ozono hace más que bloquear rayos UV dañinos: remodela la rapidez con que el oxígeno se destruye. En la Tierra primitiva, el metano se consumía reaccionando con el oxígeno mediante una cadena de reacciones impulsadas por radicales altamente reactivos como OH. Las nuevas simulaciones muestran que, tanto en la Tierra como en TRAPPIST‑1e, muchos de estos radicales se crean cuando la luz solar rompe el peróxido de hidrógeno y otros compuestos en longitudes de onda UV específicas. A medida que el ozono se acumula, absorbe esa misma radiación UV, cortando la principal fuente de radicales y ralentizando la destrucción del oxígeno por el metano. Esto crea un bucle de retroalimentación: más ozono significa menos radicales, lo que reduce la pérdida de oxígeno y permite que el oxígeno —y, por tanto, el ozono— aumente aún más.

Un salto más rápido hacia un mundo rico en oxígeno

Dado que el espectro de TRAPPIST‑1 potencia el ozono con gran eficiencia, esta retroalimentación positiva entra en acción a niveles de oxígeno más bajos que en la Tierra. En el escenario modelado, si TRAPPIST‑1e alberga vida similar a la terrestre que produce oxígeno en tasas parecidas, la atmósfera del planeta podría «inclinarse» hacia un estado rico en oxígeno hasta aproximadamente mil millones de años antes de lo que ocurrió en la Tierra. El estudio también muestra que incluso fuentes modestas de oxígeno no biológico —como la lenta pérdida de agua al espacio en la historia temprana del planeta— podrían ser suficientes para desencadenar este ascenso desbocado en TRAPPIST‑1e, aunque ese mismo flujo no habría bastado en la Tierra. En esencia, alrededor de ciertas estrellas rojas, las atmósferas pueden tener una tendencia natural a oxidarse.

Vigilar el oxígeno distante con el JWST

Si TRAPPIST‑1e experimentó alguna vez una oxidación tan rápida, ¿podríamos saberlo desde aquí? El equipo usa sus modelos atmosféricos para simular lo que vería el Telescopio Espacial James Webb (JWST) cuando el planeta pasa frente a su estrella. Como el ozono es más abundante en su escenario de TRAPPIST‑1e que en un caso terrestre, sus huellas espectrales —sutiles caídas en la luz estelar a longitudes de onda infrarrojas específicas— destacan con más fuerza. Hallan que una característica del ozono cerca de 4,6 micrómetros, observable con el instrumento NIRSpec del JWST, podría detectarse con unas pocas decenas de tránsitos repetidos, muchas menos que las estimaciones anteriores que se basaban en una característica más débil a 9,7 micrómetros.

Qué significa esto para la vida alrededor de estrellas rojas

Para el público general, la conclusión es que no todos los planetas habitables son iguales. Alrededor de algunas enanas rojas, el propio color y la intensidad de la luz estelar pueden facilitar que un mundo construya una capa gruesa de ozono y retenga oxígeno mucho antes de que la Tierra lograra lo mismo. Eso podría dar a la vida compleja que respira oxígeno una ventaja temporal en estos planetas. Al mismo tiempo, un ozono intenso puede ser a la vez protector y potencialmente dañino en la superficie, y las verdaderas perspectivas para la fotosíntesis bajo soles rojos siguen siendo inciertas. Aun así, este trabajo sugiere que sistemas cercanos como TRAPPIST‑1 son objetivos prometedores en la búsqueda de mundos distantes que ya podrían haber dado el paso crucial hacia una atmósfera rica en oxígeno y favorable para la vida.

Cita: Jaziri, A.Y., Carrasco, N. & Charnay, B. Possible favored great oxidation event scenario on exoplanets around M-stars with the example of TRAPPIST-1e. Sci Rep 16, 6322 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37144-3

Palabras clave: TRAPPIST-1e, ozono, Gran Evento de Oxidación, estrellas enanas M, atmósferas de exoplanetas