La búsqueda de planetas extrasolares se ha convertido en uno de los campos de mayor interés de la Astrofísica en los últimos  años. Desde el descubrimiento del primer planeta fuera del Sistema Solar orbitando una estrella de secuencia principal en 1995, el número de planetas detectados ha crecido exponencialmente. Aunque la mayoría de los exoplanetas encontrados hasta ahora son gigantes gaseosos, en los últimos años hemos sido capaces de detectar planetas cada vez más pequeños, siendo algunos de
ellos supertierras que orbitan cerca o incluso dentro de la zona de habitabilidad de sus estrellas. Además, hemos llegado a detectar planetas tan pequeños como La Tierra, e incluso algunos de tamaños similares al de La Luna, por lo que la detección de planetas tipo Tierra parece ser una cuestión de tiempo.

El estudio de La Tierra es una herramienta fundamental tanto para entender e interpretar futuras observaciones de planetas similares al nuestro, como para la caracterización y la búsqueda de vida en otros planetas. En los últimos años, diversos estudios tanto fotométricos como observacionales se han llevado a cabo con la finalidad de determinar cómo se verían las características de nuestro planeta si  éste fuera visto por un observador extrasolar. En la presente tesis hemos querido ampliar dichos estudios a escalas temporales de millones de años, a lo largo de la evolución terrestre, estudiando cómo diferentes distribuciones continentales, niveles de nubosidad, composiciones atmosféricas y/o la evolución de distintas formas de vida, podrían haber afectado las características fotométricas y espectroscópicas de nuestro planeta.

Las nubes, uno de los parámetros más importantes en el balance energético de nuestro planeta, están asociadas a escalas globales a la orografía y a las corrientes marinas. Por ello, en la primera parte de la presente tesis hemos tratado de estudiar el comportamiento a gran escala de la nubosidad terrestre, con la finalidad de utilizar este conocimiento para reconstruir la posible distribución de la nubosidad en  épocas pasadas de La Tierra. El albedo, que está intrínsecamente relacionado con la nubosidad, es otro de los parámetros más importantes en el balance energético del planeta ya que influye directamente en la temperatura superficial. En esta tesis hemos utilizado un modelo de albedo para estudiar la variabilidad fotométrica de nuestro planeta a lo largo de millones de años, cuando la distribución de los continentes era
muy distinta a la que conocemos en la actualidad.

Con el objetivo de ampliar el estudio fotométrico llevado acabo en la primera parte de la tesis, en la segunda parte de la misma hemos estudiado las características espectroscópicas de nuestro planeta. Para ello, hemos utilizado un código de transporte radiativo con la finalidad de generar una base de datos de espectros
unidimensionales que cubren un amplio rango de tipos de superficie, ángulos de incidencia y de observación, nubes, aerosoles y composición atmosférica, para luego poder calcular observaciones de La Tierra integradas en el disco para una gran variedad de geometrías.

Finalmente, esta base espectral de datos ha sido utilizada para poder estudiar el posible efecto que la aparición de vida en los océanos y sobre la superficies continentales podría haber tenido en el espectro de nuestro planeta. A lo largo de la evolución terrestre, han tenido lugar diversos eventos tales como la colonización de las bacterias púrpuras (uno de los primeros seres fotosintéticos que poblaron nuestro planeta) o la evolución de los mantos microbianos y de las plantas sobre los continentes. En esta tesis se muestra como la presencia de distintos tipos de vida sobre la supercies continentales, podrían detectarse y caracterizarse mediante el estudio de la luz reflejada por nuestro planeta.