alt=Representación Artística de un hipotético exoplaneta habitable con tres satélites naturales|miniaturadeimagen|380px|Representación Artística de un hipotético exoplaneta habitable con tres satélites naturales. thumb|380px|Representación artística en el programa de Celestia de 42 exoplanetas candidatos análogos terrestres con Índice de similitud con la Tierra del 98% al 70%. Un análogo a la Tierra —también llamado Tierra gemela, exotierra, segunda Tierra, Tierra alienígena, Tierra 2 o planeta tipo Tierra— es un planeta con condiciones similares a las encontradas en la Tierra. Para ser considerado un análogo terrestre, un cuerpo planetario debe orbitar alrededor de su estrella en la zona de habitabilidad del sistema —coloquialmente denominada zona «Ricitos de Oro»—, tener una masa y radio parecidos a los de la Tierra, contar con una composición atmosférica adecuada, pertenecer a una estrella similar al Sol y disponer del resto de rasgos básicos de nuestro planeta que permiten, en conjunción con los anteriores, la presencia de vida tal y como la conocemos.
Desde que los astrónomos Michel Mayor y Didier Queloz descubrieron en 1995 el primer exoplaneta orbitando una estrella similar al Sol, 51 Pegasi b, el gran objetivo de los expertos en exoplanetología ha sido hallar una segunda Tierra. En los años posteriores y hasta el lanzamiento del telescopio espacial Kepler, los descubrimientos eran mayoritariamente de gigantes gaseosos que orbitaban sus estrellas a distancias muy cortas, dadas las limitaciones de los instrumentos de la época. Esta clase de cuerpos, denominados jupíteres calientes, influyen en gran medida en sus estrellas y transitan con frecuencia, lo que facilitaba su detección y parecía apuntar una clara supremacía cuantitativa de este tipo de planetas frente al resto por sesgo. Con el tiempo, la mejora en las herramientas de investigación invirtió la tendencia, siendo evidente el predominio de cuerpos telúricos de masas similares a la terrestre por encima de aquellos de mayor tamaño.
Para clasificar los exoplanetas en función de su grado de parentesco con la Tierra, la NASA y el Instituto SETI han desarrollado un indicador, el Índice de Similitud con la Tierra (IST), que estima la semejanza en función de la masa, radio y temperatura de equilibrio estimada del cuerpo planetario. Desde el anuncio oficial de su descubrimiento el 6 de junio de 2015, los dos objetos con mayor IST del catálogo de exoplanetas confirmados son Kepler-438b (88 %) y Kepler-296e (85 %).
La posibilidad de encontrar análogos a la Tierra tiene especial interés para la humanidad, porque puede inferirse que a mayor semejanza entre un exoplaneta y la Tierra, mayor es la probabilidad de que sostenga vida extraterrestre e incluso una eventual civilización alienígena. Por esta razón, ha sido un tema tratado frecuentemente en el ámbito de la ciencia, el cine, la literatura y la filosofía. En última instancia, el descubrimiento y colonización de este tipo de planetas garantizaría la supervivencia de la humanidad ante catástrofes planetarias como la propia muerte del Sol.
En un futuro lejano, los humanos podrían producir artificialmente un análogo de la Tierra mediante el proceso hipotético de la terraformación.
Criterios 380px|thumb|left|Recreación de Kepler-62f, uno de los exoplanetas confirmados con mayor Índice de Similitud con la Tierra (IST). A pesar de la extensa variedad de criterios que podrían ser considerados para estimar el grado de similitud con la Tierra de un objeto planetario, los medios actuales solo permiten la observación de un número limitado por el obstáculo que representan las distancias cósmicas. La información disponible, más allá de la estricta confirmación de la existencia del planeta-objetivo, se limita al tamaño, masa y distancia orbital respecto a su estrella —así como las características básicas de la misma, que incluyen la metalicidad—. De este último punto se deduce una temperatura de equilibrio para el objeto, a la que se añade los efectos de una atmósfera y albedo similares a los de la Tierra para inferir su temperatura media superficial.(en inglés) HEC: Exoplanets Calculator. PHL University of Puerto Rico at Arecibo. Consultado el 9 de mayo de 2015. Además, la velocidad de escape, radio, densidad y temperatura de equilibrio permiten calcular el Índice de Similitud con la Tierra o IST del exoplaneta para estimar su grado de parentesco.Schulze-Makuch, D., Méndez, A., Fairén, A. G., Von Paris, P., Turse, C., Boyer, G., Davila, A. F., Resendes de Sousa António, M., Irwin, L. N. y Catling, D. (2011) «A Two-Tiered Approach to Assess the Habitability of Exoplanets.» Astrobiology 11(10): 1041-1052. Dado que el IST indica la semejanza de un cuerpo planetario con la Tierra, cualquier planeta que registre un valor elevado en este baremo es, por definición, un análogo a la Tierra.
Sin embargo, un alto IST no supone necesariamente la habitabilidad de un exoplaneta. Venus es, con diferencia, el cuerpo planetario más hostil para la vida de todo el sistema solar interior, con una temperatura media de 467 °C y una presión atmosférica superficial de 93 atm. Como resultado, su índice de similitud es del 37 %, a pesar de que su radio medio, densidad aparente y velocidad de escape son muy similares a los de la Tierra. Si la temperatura real de Venus fuese estimada en función de la distancia respecto al Sol, como ocurre con los exoplanetas descubiertos, su índice de similitud sería mucho mayor. Así pues, un exoplaneta con un IST próximo al 100 % puede presentar un efecto invernadero desbocado parecido al venusiano, carecer de atmósfera o estar anclado por marea a una enana roja fulgurante que inunde cíclicamente su superficie con altísimos niveles de radiación ultravioleta. Incluso sin pertenecer a un sistema estelar de este tipo, es posible que el planeta carezca de una magnetosfera que lo proteja frente a los vientos estelares, lo que impediría la formación de una capa de ozono.
Por tanto, los rasgos que determinan si un planeta es un análogo a la Tierra van más allá de los considerados en el cálculo del IST, incluyendo también la composición atmosférica, el tipo de estrella a la que pertenece y cualquier otro que influya significativamente en las condiciones del planeta:
Tamaño 280px|thumb|right|Impresión artística de un exoplaneta ubicado en la zona de habitabilidad de una estrella tipo F. A causa del tipo de luz estelar, la vegetación adoptaría tonos verdes azulados. La gravedad de un planeta es directamente proporcional a su masa. Un exoplaneta poco masivo no tendrá la suficiente atracción gravitatoria como para retener su atmósfera primigenia y, en caso de disponer de agua líquida en su superficie, perderá lentamente todo su hidrógeno, convirtiéndose en un planeta desierto como Marte. En el caso opuesto, un planeta terrestre demasiado masivo puede tener una atmósfera excesivamente densa similar a la de Venus, que bloquee la luz estelar e impida su paso a la superficie o que provoque un efecto invernadero descontrolado. Por esta razón, los expertos centran su búsqueda de análogos a la Tierra en aquellos exoplanetas con masas comprendidas entre 0.8-1.9 M⊕ y radios de entre 0.5-2.0 R⊕.
No obstante, el margen real puede ser incluso más restrictivo. Los estudios del equipo de Courtney Dressing, del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (CfA), indican que existe un límite fijado en 1.6 radios terrestres (R⊕) por debajo del cual prácticamente todos los planetas presentan una composición de roca-hierro similar a la de Venus y la Tierra. Estas investigaciones demuestran que la densidad media de los cuerpos planetarios decrece a medida que aumenta su radio a partir de dicho límite, lo que supone un incremento sustancial en las concentraciones de agua u otros compuestos volátiles. No obstante, del estudio se desprende que, en general, los objetos con una masa por debajo de las 6 masas terrestres (M⊕) tienen altas probabilidades de registrar una composición parecida a la de la Tierra.
Durante la conferencia que anunció el descubrimiento de Kepler-62e y Kepler-62f, el investigador Bill Borucki, del Centro de Investigación Ames de la NASA, y el profesor Dimitar Sasselov, de la Universidad de Harvard, publicaron las predicciones de los modelos informáticos aplicados a estos planetas, que indicaban que posiblemente fuesen mundos oceánicos. Las investigaciones parecen indicar que los planetas-océano representan un estado de transición entre los cuerpos telúricos con tierras emergidas como nuestro planeta y los de tipo minineptuno, habitual en sistemas en los que otros objetos con órbitas inferiores hayan reunido la mayor parte de los elementos pesados disponibles en el disco protoplanetario durante el proceso de formación. Esto puede ser especialmente significativo en planetas situados en la zona de habitabilidad de enanas rojas, ya que pueden llegar a acumular 25 veces más agua que la Tierra. Sin embargo, no hay razones que comprometan el potencial de los planetas-océano para albergar vida.
El tamaño de un exoplaneta también influye en su campo magnético y en su tectónica de placas. Las supertierras y las megatierras pueden presentar condiciones internas muy distintas a las de la Tierra y no hay una opinión consensuada sobre la probabilidad de que cuenten con procesos geológicos de este tipo. Algunos modelos apuntan a que la tectónica de placas es un proceso poco activo en las supertierras, mientras que otros implican que se trata de un fenómeno común, incluso si el planeta carece de agua.
Temperatura 300px|thumb|right|Posible aspecto de un planeta océano situado en la zona de habitabilidad de una enana roja.
Hay varios factores que pueden determinar la temperatura de un planeta. Además de la distancia respecto a su estrella y la luminosidad de esta, también influyen su albedo, densidad y composición atmosférica —especialmente el porcentaje de gases de efecto invernadero—, así como un posible acoplamiento de marea. Tal y como se sospecha que ocurrió en la Tierra durante el Período Criogénico, es probable que una temperatura media ligeramente inferior a la terrestre conlleve una mayor extensión de los casquetes polares y, en consecuencia, del albedo del planeta. En última instancia, la cantidad adicional de luz reflejada al espacio dará lugar a un descenso de las temperaturas y a un aumento en la extensión de las capas de hielo, iniciando así un proceso retroalimentativo que culminará en una glaciación global permanente.
Del mismo modo, una composición atmosférica con mayor presencia de gases de efecto invernadero que la Tierra puede desencadenar una acumulación descontrolada similar a la de Venus. A diferencia de un ciclo de glaciación global, al que la propia actividad volcánica del planeta puede poner fin, es muy difícil que las condiciones del propio exoplaneta o de su sistema cambien lo suficiente como para escapar a una situación de efecto invernadero desbocado. Con frecuencia, aquellos cuerpos más masivos que la Tierra que orbitan en el límite interno de la zona habitable de su estrella son catalogados como supervenus y no como supertierras.