El solsticio de verano 2022 y la búsqueda de vida en la galaxia

Nueva York.- En el solsticio de verano de este martes, el hemisferio norte se sumergirá hacia el sol y se bañará en la luz solar directa durante más tiempo que cualquier otro día del año. Eso hará que el sol salga temprano, suba alto en el cielo, barriendo muy por encima de los horizontes de la ciudad o los picos de las montañas, y se ponga tarde en la noche.

El solsticio se produce porque la Tierra no gira en posición vertical, sino que se inclina 23.5 grados sobre un eje inclinado. Tal holgura u oblicuidad ha hecho que los astrónomos se pregunten durante mucho tiempo si la inclinación de la Tierra, que se podría argumentar que se encuentra en un punto óptimo entre oblicuidades más extremas, ayudó a crear las condiciones necesarias para la vida.

Es una pregunta que se ha puesto al frente de la investigación a medida que los científicos han descubierto miles de exoplanetas que giran alrededor de otras estrellas dentro de nuestra galaxia, acercándolos a encontrar una escurridiza Tierra 2.0. ¿La vida solo es posible en un exoplaneta con una inclinación similar a la nuestra? ¿O surgirá la vida en mundos que giran hacia arriba y hacia abajo como trompos o de costado como un pollo asado? ¿Y si un mundo oscila entre dos inclinaciones axiales? La respuesta está lejos de ser simple.

Aunque los astrónomos aún tienen que detectar la inclinación de un exoplaneta, sospechan que variarán enormemente, al igual que los planetas dentro de nuestro propio sistema solar. Mercurio con 0.03 grados apenas se encorva, mientras que Urano se inclina de lado a 82.23 grados. Esos son dos extremos que están lejos de ser habitables, incluso si esos mundos se parecen a la Tierra en todos los demás aspectos, dijo René Heller, astrónomo del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar en Alemania.

Si el planeta no se inclinara atrás, no tendría estaciones. Los hemisferios nunca descenderían hacia su estrella o alejándose de ella. En cambio, los polos (que siempre apuntan hacia las gélidas profundidades del espacio) serían tan fríos que el dióxido de carbono sería extraído del cielo, un efecto, argumenta el doctor Heller, que haría que el planeta perdiera su preciado gas de efecto invernadero, de modo que el agua líquida nunca podría formarse.

Pero si el planeta girara de lado, la vida también podría ser difícil de encontrar. Allí, los polos alternativamente apuntan directo hacia y desde la estrella anfitriona, lo que hace que un hemisferio se bañe bajo el sol tanto de día como de noche durante ese largo verano, mientras que el otro hemisferio experimenta un invierno gélido y oscuro, antes de que cambien las estaciones. Aunque tal planeta no necesariamente perdería su agua superficial líquida, cualquier forma de vida tendría que adaptarse a un mundo que cambia permanentemente entre la ebullición y la congelación.

Heller argumenta que la inclinación óptima va de 10 a 40 grados. Como tal, hay varias perillas que deben ajustarse para permitir la vida y la leve oblicuidad de la Tierra es una.

Rory Barnes, astrónomo de la Universidad de Washington, no está de acuerdo. “No hay nada especial en 23.5 grados”, dijo. “Podrías tener cualquier oblicuidad y aún podrías tener condiciones habitables en la superficie del planeta”.

La advertencia es que dicho planeta debe tener una atmósfera espesa que pueda transferir calor hacia esas regiones gélidas.

David Ferreira, oceanógrafo de la Universidad de Reading en Inglaterra, invocó un argumento similar. En 2014, él y sus colegas descubrieron que incluso una Tierra 2.0 con una inclinación tan baja como la de Urano podría albergar vida, siempre que el planeta tuviera un océano global.

Un océano absorberá calor durante el verano, luego, cuando llegue el invierno, lo liberará, lo que permitirá que el planeta se mantenga relativamente templado.

“Es un poco como cuando pones una piedra en el fuego y se pone muy caliente”, dice Ferreira. “Si sacas esa piedra del fuego, liberará ese calor lentamente”. Eso permite que el mundo del agua experimente temperaturas cálidas y primaverales durante todo el año.

El resultado pinta una imagen esperanzadora de un planeta que podría ser habitable a pesar de las estaciones extremas. También sugiere que no hay nada especial en la Tierra.

Pero, ¿y si las estaciones de un planeta no fueran constantes?

La inclinación de Marte, por ejemplo, actualmente es similar a la de la Tierra a 25.19 grados, pero cambia de un lado a otro entre 10 y 60 grados durante millones de años. Eso significa que las estaciones y el clima del planeta rojo, que actualmente está experimentando una tormenta de polvo extrema, varían enormemente. Eso podría crear condiciones que hagan la vida imposible.

Tome la Tierra como un ejemplo. Aunque la oblicuidad de nuestro planeta es relativamente constante, cambia unos pocos grados. Estas ligeras variaciones han enviado vastas capas de glaciares desde los polos hasta los trópicos y sepultado la Tierra dentro de una piel congelada de hielo sólido. Afortunadamente, la Tierra ha logrado escapar de estos llamados estados de bola de nieve. Pero los científicos no están seguros de si ocurrirá lo mismo con planetas como Marte, con mayores variaciones en sus inclinaciones.

En 2018, un equipo de astrónomos argumentó que las variaciones salvajes podrían empujar a un planeta hacia un estado ineludible de bola de nieve, incluso si residía dentro de la zona habitable de una estrella, esa banda dorada donde normalmente puede existir agua líquida.

Como tal, una inclinación estable podría ser un ingrediente necesario para la vida. Es un hallazgo interesante dado que la inclinación de la Tierra nunca cambia drásticamente gracias a la Luna. Y, sin embargo, los astrónomos no saben cuán comunes son tales lunas dentro de la galaxia, dijo John Armstrong, astrónomo de la Universidad Estatal de Weber en Utah. Si resultan ser poco comunes en toda la galaxia, podría significar que tal estabilidad, y por lo tanto la vida, es difícil de producirse.

El hallazgo hace que el doctor Armstrong esté esperanzado y nervioso ante la perspectiva de encontrar vida.

“Este planeta está realmente al borde de la destrucción todo el tiempo”, dijo. Aunque la Tierra se considera estable, aún ha sufrido glaciaciones globales e impactos de meteoritos y, sin embargo, la vida ha sobrevivido. Eso podría significar que la vida es más dura de lo que cabría esperar. Pero también podría significar que más variaciones lo llevarían al límite.

De cualquier manera, la investigación de Armstrong lo ha hecho estar muy agradecido de que la vida, incluso la vida inteligente, de alguna manera logró afianzarse en nuestro punto azul pálido.