La Luna podría no ser esencial para la vida

Crédito: NASA/JPL/USGS.

Durante mucho tiempo, la Luna ha sido considerada un componente crucial en la creación de un ambiente adecuado para la evolución de formas complejas de vida en la Tierra, pero ciertos resultados científicos de los últimos años han mostrado que, tal vez, nuestro planeta no necesite a la Luna tanto como se había pensado.

En 1993, el astrónomo francés Jacques Laskar llevó a cabo una serie de cálculos para concluir que la gravedad de la Luna resultaba vital para estabilizar la inclinación de nuestro planeta.

La oblicuidad de la Tierra, como técnicamente se denomina a su grado de inclinación, tiene enormes repercusiones sobre el clima. Laskar consideraba que, si la oblicuidad de la Tierra variara en cientos de miles de años, ocasionaría un caos medioambiental al generar un clima demasiado variable para poder desarrollar vida compleja con relativa calma.

Así que, deberíamos sentirnos increíblemente afortunados por tener una luna tan grande a nuestro alcance, puesto que ningún otro de los planetas terrestres del Sistema Solar posee un satélite como el nuestro. Las dos lunas de Marte, Fobos y Deimos, son pequeños asteroides que poco efecto tienen sobre el planeta rojo. En consecuencia, la inclinación de Marte se tambalea caóticamente en escalas de tiempo de millones de años, evidenciando balanceos de al menos 45 grados en su eje de rotación.

El golpe de suerte que hizo que la Tierra se hiciera acreedora de una luna tan inusual –específicamente, la colisión entre la Tierra y un protoplaneta del tamaño de Marte que, hace 4,5 mil millones de años, produjo los residuos a partir de los cuales se formó la Luna- se ha convertido en uno de los principios fundamentales de la hipótesis de la “Tierra Rara”. Conocida gracias a Peter Ward y Don Brownlee, argumenta que los planetas en donde todo es perfecto para permitir la existencia de vida compleja, son sumamente raros.

Ilustración artística de la colisión entre un planeta del tamaño de Mercurio y un cuerpo del tamaño de la Luna. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

Sin embargo, nuevos hallazgos están destrozando las anteriores reglas del juego. En 2011, un trío de científicos — Jack Lissauer (del Centro de Investigación Ames de la NASA), Jason Barnes (Universidad de Idaho) y John Chambers (Instituto Carnegie de Ciencia) — publicaron los resultados de nuevas simulaciones que buscaban describir cómo se comportaría la oblicuidad de la Tierra sin la presencia de la Luna. Lo que encontraron fue sorprendente.

“Queríamos saber cómo variaría la oblicuidad para todo tipo de sistemas planetarios,” comenta Lissauer. “Para poner a prueba nuestro código comenzamos con la oblicuidad de Marte y obtuvimos resultados similares a los de otras personas. Pero cuando trabajamos con la oblicuidad de la Tierra, nos percatamos de que las variaciones eran mucho más pequeñas de lo esperado — no eran ni siquiera tan extremas como cálculos anteriores sugerían.”

El equipo de Lissauer encontró que, sin la Luna, el eje de rotación terrestre sólo se tambalearía 10 grados más que su actual ángulo de 23,5 grados. La razón detrás de la vasta diferencia entre estos resultados y aquellos obtenidos por Jacques Laskar, se basa puramente en el poder de la computación. Los computadores de hoy en día son mucho más rápidos y capaces de crear modelos más precisos a partir de mayores cantidades de datos que aquellos de los años 90.

Lissauer y sus colegas también descubrieron que si la Tierra estuviera girando rápidamente (haciendo que un día durase menos de 10 horas), o con una rotación retrógrada (de manera que viéramos aparecer el Sol por el oeste y ponerse por el este), entonces la Tierra se estabilizaría por sí misma gracias a las resonancias gravitatorias con otros planetas, principalmente con Júpiter. No habría necesidad de contar con una luna.

Las órbitas inclinadas podrían hacer tambalear a algunos planetas como un trompo que está a punto de dejar de girar, un efecto que podría mantener agua líquida en la superficie. Crédito: GSFC.

La rotación de la Tierra no ha sido siempre tan tranquila como lo es actualmente con su periodo de 24 horas. Siguiendo al impacto que dio origen a la Luna, la Tierra siguió girando una vez cada cuatro o cinco horas, pero desde entonces se ha ido ralentizando gradualmente debido a la misma presencia de la Luna. En cuanto a la duración del día terrestre previo a la mencionada colisión, nadie está del todo seguro, pero algunos modelos del impacto desarrollados por Robin Canup del Instituto de Investigación del Suroeste (Boulder, Colorado), sugieren que la Tierra puede haber estado rotando rápidamente e incluso en sentido retrógrado antes de la colisión.

“Las colisiones ocurridas en la época en que la Tierra se formó, determinaron su rotación inicial,” declara Lissauer. “Para los planetas rocosos, algunos de los modelos muestran que la mayoría de ellos tendrá un movimiento progrado, pero otros estiman una cantidad igualitaria de planetas con movimiento progrado y retrógrado. Ciertamente, los mundos con rotación retrógrada no se consideran raros.”

La conclusión que se extrae de los descubrimientos de Lissauer es que la presencia de una luna no es tan esencial como alguna vez se pensó, y un planeta terrestre puede existir y conservar su habitabilidad aun en ausencia de una luna grande. De hecho, es posible imaginar circunstancias en las que tener una luna puede terminar siendo perjudicial para la vida.

Rory Barnes de la Universidad de Washington, también abordó el problema de la oblicuidad, pero desde una perspectiva diferente. Los planetas al borde de zonas habitables existen en condiciones precarias, tan alejados de sus respectivas estrellas que, al no poseer una atmósfera gruesa y aislante, se congelan, tal como le sucede a Marte.

Barnes y sus colegas, incluyendo a John Armstrong de la Universidad Estatal de Weber, se dieron cuenta de que los torques producidos por mundos cercanos podían ocasionar una variación en la inclinación de un planeta con respecto a la eclíptica. Esto resultaría en un cambio en la oblicuidad: a mayor inclinación, mayor oblicuidad. Barnes y Armstrong concluyeron que esto podía ser conveniente para los planetas en los bordes de zonas habitables, permitiendo una distribución uniforme de calor en las escalas de tiempo geológicas y previniendo escenarios del estilo “bola de nieve.” Estos mundos fueron denominados por ellos como “tilt-a-worlds”, mas la presencia de una luna contrarrestaría este cambio beneficioso en la oblicuidad.

Efectos del cambio de oblicuidad sobre el clima en Marte. Podemos ver el planeta con sus 25 grados actuales (arriba a la izquierda), con una alta oblicuidad (arriba a la derecha) y con una baja oblicuidad (abajo). Crédito: NASA/JPL-Caltech.

“Creo que uno de los puntos más importantes de nuestro paper sobre los ‘tilt-a-worlds’ es que, en el borde externo de la zona habitable, tener una luna grande es desventajoso, no hay otra manera de verlo,” comenta Barnes. “Si tienes una luna que estabilice la oblicuidad, entonces también tendrás un planeta con tendencia a congelarse por completo.”

Barnes está asombrado con el trabajo del equipo de Lissauer.

“Creo que es un estudio bien logrado,” explica. “Sugiere que la Tierra no necesita a la Luna para mantener un clima relativamente estable. No creo que hubieran consecuencias importantes si no tuviésemos una luna.”

Pero, por supuesto, la Luna sí juega un papel en otros factores importantes para la vida además de la oblicuidad planetaria. Las pozas de marea pueden haber sido el punto de partida para el origen de la vida en la Tierra. A pesar de que la Luna produce las mayores mareas, el Sol también ejerce una influencia sobre ellas, por lo que la falta de una luna no representaría necesariamente un problema. También hay algunos animales que han desarrollado un ciclo de vida basado en el ciclo lunar, pero eso es más una casualidad que un componente esencial para la vida.

“Sólo son detalles menores,” asegura Lissauer.

Sin la necesidad absoluta de una luna, los astrobiólogos que se dedican a buscar vida y mundos habitables se enfrentan a nuevas oportunidades. Quizás la Tierra, con su gigante luna, sea el bicho raro entre los planetas habitables. Rory Barnes ciertamente no piensa que la necesitemos.

“Será un paso más para desentrañar el mito de que un planeta habitable requiere la presencia de una luna,” comenta, algo con lo que Lissauer está de acuerdo.

La Tierra, sin la Luna, podría entonces seguir siendo habitable, pero aun así debiéramos apreciar su amable presencia. Después de todo, ¿hubiera escrito Beethoven la Sonata Claro de Luna si no fuera por ella?

Fuente: Astrobiology Magazine