Estos 2 exoplanetas pueden tener estaciones y climas estables.

Concepto artístico del Kepler-186f, el primero de los 2 planetas estudiados que ahora se cree que tienen estaciones y un clima estable. Imagen vía NASA Ames / JPL-Caltech / T. Pyle

A veces escuchamos el término similar a la Tierra al describir exoplanetas que podrían ser similares a nuestro propio mundo. Los términos similar a la Tierra o análogo de la Tierra evocan visiones de océanos y continentes alienígenas, repletos de vida. ¿Pero qué tan similar a la Tierra podrían ser realmente estos mundos distantes? Todavía no sabemos la respuesta a esa pregunta, pero un nuevo estudio de investigación, anunciado por el Instituto de Tecnología de Georgia el 28 de junio de 2018, muestra que de hecho podría haber algunos mundos alienígenas que son bastante similares a la Tierra en términos de sus estaciones y climas estables.

El estudio se centra en dos exoplanetas conocidos, uno aproximadamente del mismo tamaño que la Tierra y el otro una súper Tierra (más grande que la Tierra pero más pequeña que los gigantes gaseosos Urano o Neptuno). Los investigadores encontraron evidencia de que ambos planetas probablemente tienen estaciones y climas estables, al igual que la Tierra. Kepler-186f es menos del 10 por ciento más grande que la Tierra, a 500 años luz de distancia en la constelación Cygnus the Swan. Es uno de los cinco planetas conocidos en ese sistema planetario y orbita dentro de la zona habitable, a pesar de que su estrella anfitriona es una enana roja. Kepler-62f es aproximadamente un 40 por ciento más grande que la Tierra, a 1.200 años luz de distancia en la constelación de Lyra the Harp.

El equipo de investigación, dirigido por el astrónomo de Georgia Tech Gongjie Li y el estudiante graduado Yutong Shan del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, utilizó simulaciones por computadora para determinar la inclinación axial de cada planeta. Los resultados indicaron que las inclinaciones axiales de ambos planetas son estables, como las de la Tierra, lo que significa que los planetas experimentarían estaciones regulares y climas estables. Esa es una buena noticia en términos de cuán habitables pueden ser los planetas, aunque también hay otros factores a tener en cuenta, como el agua, la composición, el tipo de atmósfera, etc.

Kepler-186f fue el primer exoplaneta del tamaño de la Tierra que se descubrió en la zona habitable de otra estrella. Imagen vía NASA.

Concepto artístico del Kepler-62f, el segundo planeta que tiene estaciones y un clima estable. Imagen vía NASA Ames / JPL-Caltech / T. Pyle

Los planetas con inclinaciones axiales muy variables, como Marte, tienen menos probabilidades de tener entornos tan estables. La inclinación axial de Marte ha sido muy inestable, oscilando de cero a 60 grados durante miles de millones de años, y se cree que es una razón clave por la cual Marte perdió la mayor parte de su agua y se convirtió en el mundo frío y seco del desierto que vemos hoy.

La inclinación axial de la Tierra ha sido mucho más estable, variando de 22.1 a 24.5 grados cada 10, 000 años más o menos. De acuerdo con Li:

Marte está en la zona habitable de nuestro sistema solar, pero su inclinación axial ha sido muy inestable, variando de cero a 60 grados. Esa inestabilidad probablemente contribuyó a la descomposición de la atmósfera marciana y la evaporación de las aguas superficiales.

Marte es un buen ejemplo, entonces, de lo que puede suceder cuando un planeta no tiene una inclinación axial estable. Un clima estable ha sido importante para la evolución continua de la vida en la Tierra. Las grandes variaciones axiales de la Tierra han sido controladas en gran medida por la gran luna de la Tierra, que Marte no tiene. La luna y la Tierra interactúan fuertemente gravitacionalmente entre sí. Si la Tierra no tuviera luna, su eje de rotación ... precesaría a la misma velocidad que la oscilación orbital, lo que podría causar grandes variaciones en la inclinación axial. Como Li explicó:

Parece que ambos exoplanetas son muy diferentes de Marte y la Tierra porque tienen una conexión más débil con sus planetas hermanos. No sabemos si poseen lunas, pero nuestros cálculos muestran que, incluso sin satélites, los ejes de giro de Kepler-186f y 62f habrían permanecido constantes durante decenas de millones de años.

Vista de Marte desde la Misión del Orbitador de Marte (India). Los cambios axiales salvajes de Marte le impidieron tener un clima estable a largo plazo. Imagen vía ISRO.

Tal como está ahora, tanto Kepler-186f como Kepler-62f son candidatos para tener condiciones habitables en sus superficies, pero aún hay mucho más que necesitamos aprender sobre ellos. La masa, composición y densidad de Kepler-186f aún se desconocen, factores cruciales para ayudar a evaluar la habitabilidad. Como Li señaló:

Nuestro estudio es uno de los primeros en investigar la estabilidad climática de los exoplanetas y se suma a la creciente comprensión de estos mundos cercanos potencialmente habitables.

Los planetas con climas estables tendrían más probabilidades de soportar la vida, al menos tal como la conocemos en la Tierra. ¿Qué pasa con los planetas con climas siempre cambiantes? Shan es optimista incluso sobre esos mundos:

No creo que comprendamos lo suficiente sobre el origen de la vida como para descartar la posibilidad de su presencia en planetas con estaciones irregulares. Incluso en la Tierra, la vida es notablemente diversa y ha demostrado una increíble resistencia en entornos extraordinariamente hostiles. Pero un planeta climáticamente estable podría ser un lugar más cómodo para comenzar.

La inclinación axial de la Tierra se ha mantenido bastante estable, gracias en gran parte a la presencia de nuestra gran luna. Nuestro clima estable y habitable ha permitido que la vida prospere. Imagen vía NASA / NOAA / GSFC / Jason Major.

Se ha descubierto un número creciente de exoplanetas del tamaño de la Tierra y de la súper-Tierra, incluso en las zonas habitables de sus estrellas, aunque es demasiado pronto para llamar a cualquiera de ellos similar a la Tierra, pero específicamente. Esta nueva investigación muestra cómo algunos deberían tener inclinaciones axiales y climas ideales para la vida.

En pocas palabras: encontrar otros planetas similares a la Tierra es el santo grial de la investigación de exoplanetas. Los nuevos hallazgos que muestran inclinaciones axiales estables y climas probablemente estables en Kepler-186f y Kepler-62f son un gran paso en esa dirección. Todavía hay mucho más trabajo por hacer, pero los científicos ahora se están acercando a descubrir un mundo similar al nuestro, no solo habitable, sino tal vez, incluso lleno de vida.

Fuente: Variaciones de oblicuidad de planetas de zonas habitables Kepler 62-f y Kepler 186-f

Via Georgia Tech News Center