Esta característica planetaria puede ser crucial para el surgimiento de la vida compleja en el universo.
La forma en que un planeta se inclina sobre su eje de rotación en relación con su plano orbital alrededor de una estrella, lo que llamamos «inclinación axial», podría ser la clave para el surgimiento de la vida compleja.
Una inclinación axial modesta, como la de la Tierra, ayuda a aumentar la producción de oxígeno, que es vital para la vida tal como la conocemos, y los planetas con inclinaciones demasiado pequeñas o demasiado grandes no podrían producir suficiente oxígeno para que florezca la vida compleja.
«La conclusión es que es más probable que los mundos que están modestamente inclinados sobre sus ejes evolucionen hacia una vida compleja». dijo la planetóloga Stephanie Olson de la Universidad de Purdue. «Nos ayuda a refinar la búsqueda de vida compleja, posiblemente incluso inteligente, en el Universo».
Es posible que la vida emerja fuera de los parámetros que conocemos aquí en la Tierra, por supuesto, pero este punto azul pálido es el único mundo que sabemos con certeza que alberga vida. Por lo tanto, es apropiado modelar nuestra investigación en consecuencia.
Cuando buscamos mundos habitables en otras partes de la galaxia, lo primero que buscamos es: ¿es relativamente pequeño y rocoso, como la Tierra? ¿Y orbita la estrella a una distancia llamada zona habitable, la región Ricitos de Oro ni demasiado caliente ni demasiado fría, donde las temperaturas permiten que el agua líquida salga a la superficie?
Estas preguntas son buenas, pero los factores que contribuyen al surgimiento de la vida son probablemente mucho más complejos.
La presencia de un campo magnético, por ejemplo, se considera bastante importante, ya que protege la atmósfera planetaria de los vientos estelares. La excentricidad de la órbita del planeta y el tipo de otros planetas presentes en el sistema también podrían ser determinantes.
Olson y su equipo fueron un poco más granulares, observando la presencia y producción de oxígeno; más específicamente, las condiciones del planeta que pueden afectar la cantidad de oxígeno producido por la vida fotosintética.
La mayoría (pero no todos) los organismos de la Tierra necesitan oxígeno para respiración – no puedes vivir sin él. Sin embargo, la Tierra primitiva era pobre en oxígeno. Nuestra atmósfera solo se volvió rica en oxígeno hace unos 2.4 a 2.000 millones de años, un período conocido como Gran evento de oxidación. Fue provocado por un boom de cianobacterias, que bombeaba grandes cantidades de oxígeno como desecho metabólico, permitiendo que floreciera la vida multicelular.
Olson y su equipo buscaron comprender cuáles eran las condiciones en las que las cianobacterias podían prosperar mediante el modelado.
«El modelo nos permite cambiar cosas como la duración del día, la cantidad de atmósfera o la distribución de la tierra para ver cómo reaccionan los ambientes marinos y la vida productora de oxígeno en los océanos». Olson explicó.
Su modelo mostró que varios factores pueden haber influido en el transporte de nutrientes en los océanos de una manera que ha contribuido al aumento de organismos productores de oxígeno como las cianobacterias.
Con el tiempo, la rotación de la Tierra se ralentizó, sus días se alargaron y los continentes se formaron y migraron. Cada uno de estos cambios podría haber ayudado a aumentar el contenido de oxígeno, encontraron los investigadores.
Luego tuvieron en cuenta la inclinación axial. El eje de la Tierra no es exactamente perpendicular a su plano orbital alrededor del Sol; está inclinado en un ángulo de 23,5 grados con respecto a la perpendicular; piense en un globo de escritorio.
Esta inclinación es la razón por la que tenemos estaciones: la inclinación relativa al Sol o hacia el Sol influye en la variabilidad estacional. Los cambios estacionales de temperatura también influyen en los océanos, provocando corrientes mixtas y convectivas, y disponibilidad de nutrientes.
Entonces, tal vez no sea sorprendente que la inclinación axial tuviera un efecto significativo en la producción de oxígeno en el estudio del equipo.
«Una mayor inclinación aumentó la producción de oxígeno fotosintético en el océano en nuestro modelo, en parte al aumentar la eficiencia con la que se reciclan los ingredientes orgánicos». La Planetóloga Megan Barnett explicó de la Universidad de Chicago.
«El efecto fue similar a duplicar la cantidad de nutrientes que sustentan la vida».
Pero hay un límite. Urano, por ejemplo, está inclinado 98 grados desde la perpendicular. Una inclinación tan extrema daría como resultado una estacionalidad que podría ser demasiado extrema para la vida. También es posible que una pequeña inclinación no produzca suficiente estacionalidad para fomentar el nivel adecuado de disponibilidad de nutrientes. Esto sugiere que también puede haber un área de Ricitos de Oro para la inclinación axial, ni demasiado extrema ni demasiado pequeña.
Este es otro parámetro que podemos usar para ayudar a encoger planetas en otras partes de la galaxia que probablemente alberguen vida tal como la conocemos.
«Este trabajo revela cómo factores clave, incluida la estacionalidad de un planeta, podrían aumentar o disminuir la posibilidad de encontrar oxígeno derivado de la vida fuera de nuestro sistema solar». dijo el biogeoquímico Timothy Lyons de la Universidad de California Riverside.
«Estos hallazgos sin duda ayudarán a guiar nuestra investigación para esta vida».
La investigación fue presentada en Conferencia de geoquímica Goldschmidt 2021.
