?Por qu¨¦ es posible que estemos solos en el universo?

El principio de mediocridad, en astronom¨ªa, afirma que no existe nada intr¨ªnsecamente especial acerca de la Tierra. Vivimos en un planeta rocoso normal que gira en torno a una estrella normal, localizado en una galaxia t¨ªpica espiral. El gran astr¨®nomo y divulgador Carl Sagan, creador de la m¨ªtica serie Cosmos, usaba este principio para sugerir que si la vida se ha podido desarrollar en nuestro planeta, esta deb¨ªa de ser com¨²n en el universo. Gracias al sat¨¦lite Kepler hoy en d¨ªa sabemos que, efectivamente, solo en nuestra galaxia existen miles de millones de planetas rocosos orbitando estrellas similares al Sol lo que, en principio, apoya este principio de mediocridad.

Sin embargo, existe una contraposici¨®n a ese principio, la llamada hip¨®tesis de Tierra rara. El nombre tiene su origen en el libro Rare Earth, publicado por Peter Ward y Donald E. Brownlee en el a?o 2000. En ¨¦l se argumenta que la aparici¨®n de la vida inteligente en la Tierra pudo depender de una serie de casualidades, tanto astron¨®micas como geol¨®gicas, dif¨ªciles de repetir. Vamos a hablarles hoy de ese azar astron¨®mico que pudo ser crucial para nuestra existencia y es que, despu¨¦s de todo, nuestro Sistema Solar no es tan com¨²n como pudiera parecer.

Nuestro Sistema Solar est¨¢ formado por cuatro planetas interiores, todos ellos rocosos, y cuatro externos, bolas gigantes de gas rodeadas de anillos. Entre medias se encuentra un cintur¨®n de asteroides. Esta configuraci¨®n es muy extra?a, la mayor parte de los miles de sistemas planetarios observados hasta la fecha cuentan con planetas de tama?os similares entre ellos, con radios superiores al de la Tierra pero inferiores al de los gigantes gaseosos. Estos planetas suelen estar en ¨®rbitas mucho m¨¢s cercanas al Sol que lo que est¨¢n J¨²piter y sus compa?eros. De hecho, la mayor parte de los exoplanetas se encuentran en ¨®rbitas m¨¢s cercanas a su estrella que la de Mercurio, nuestro planeta m¨¢s interior. Solo un 10% de los sistemas planetarios observados hasta la fecha tienen planetas tan grandes como J¨²piter y Saturno, y en menos de un 2% de los casos estos planetas se encuentran en ¨®rbitas estables alejadas de la estrella como en el nuestro.

No est¨¢ claro c¨®mo llegamos a tener planetas por un lado tan peque?os y por otro tan grandes, ni tampoco c¨®mo el Sistema Solar lleg¨® a expandirse tanto. Una teor¨ªa, llamada la gran traves¨ªa, afirma que J¨²piter, que fue el primer planeta gigante en formarse, comenz¨® a moverse hacia el Sol, tal y como ocurre en otros sistemas solares que tienen gigantes gaseosos en ¨®rbitas cercanas. Saturno, que se form¨® un poco m¨¢s lentamente, hizo lo propio un poquito despu¨¦s pero mucho m¨¢s r¨¢pido que J¨²piter. Se piensa que en ese momento la duraci¨®n de la ¨®rbita de Saturno y la de J¨²piter guardaban una relaci¨®n sencilla de 2:3. Esto significa que cada dos vueltas de J¨²piter y tres de Saturno, los planetas estaban alineados. Cuando esto sucede, los planetas ejercen una fuerza gravitatoria entre ellos mayor, y dado que las ¨®rbitas est¨¢n sincronizadas, esto sucede en intervalos de tiempos regulares. Es lo que en f¨ªsica se llama resonancia y es parecido a lo que sucede cuando empujamos un columpio. Si sincronizamos el momento de empujar con el movimiento del columpio, este cada vez alcanza m¨¢s altura. El proceso con los dos planetas gigantes hizo que su movimiento se revirtiera y comenzaran a alejarse del Sol, hasta alcanzar ¨®rbitas m¨¢s lejanas que aquellas donde se formaron. Estas migraciones, obviamente, alteraron las ¨®rbitas de los planetas interiores hasta la actual configuraci¨®n.

La migraci¨®n quiz¨¢s no solo afect¨® a los planetas. El viaje tambi¨¦n puede explicar el origen del agua en la Tierra. Aunque la Tierra se form¨® a partir de material cerca del Sol probablemente muy seco, la gravedad de los gigantes pudo haber desestabilizado las ¨®rbitas de asteroides y cometas m¨¢s lejanos del Sistema Solar, esos que, debido a su lejan¨ªa al Sol, ten¨ªan agua en forma de hielo. La desestabilizaci¨®n de sus ¨®rbitas hizo que una gran parte de ellos fuera dirigida hacia el interior del Sistema Solar, all¨ª donde la Tierra estaba form¨¢ndose, bombarde¨¢ndola. El hielo de estos objetos pudo derretirse en los oc¨¦anos de la Tierra y permitirnos, a nosotros y a todo lo que vive en este planeta, permanecer con vida.

No est¨¢ claro c¨®mo llegamos a tener planetas por un lado tan peque?os y por otro tan grandes, ni tampoco c¨®mo el Sistema Solar lleg¨® a expandirse tanto

Por otro lado, nuestra Tierra tiene otra caracter¨ªstica que la hace especial y es su compa?era de baile, la Luna. Nuestro sat¨¦lite es excepcionalmente grande para el tama?o de la Tierra. Es el quinto en tama?o del Sistema Solar, comparable a lunas de J¨²piter y Saturno, a pesar de que estos planetas son del orden de 10 veces mayores que la Tierra. Es hecho ins¨®lito ha llevado a que la teor¨ªa m¨¢s aceptada para la formaci¨®n de la Luna se base en la existencia de un evento muy poco probable: el choque violento de una joven Tierra con un planeta de tama?o similar al de Marte, Theia, madre de la diosa de la Luna Selene en la mitolog¨ªa griega. Este choque habr¨ªa producido un desprendimiento de material de nuestro planeta a partir del cual se form¨® nuestro sat¨¦lite.

Es muy probable que este choque sea el responsable de la gran velocidad de rotaci¨®n terrestre. Esta es importante porque reduce las variaciones de temperatura entre el d¨ªa y la noche y hace viable la fotos¨ªntesis, esencial para la vida en el planeta. Por otro lado, el impacto de Theia tambi¨¦n pudo inclinar el eje de rotaci¨®n terrestre, gracias al cual tenemos estaciones, a lo que se une que la misma presencia de la Luna hace que esta inclinaci¨®n no var¨ªe apenas a lo largo del tiempo. Sin ella, es probable que se produjeran variaciones bruscas en la misma, dando lugar a cambios repentinos en el clima, tal como sucede en Marte, lo que podr¨ªa haber acabado con la vida.

Por otro lado, el choque con Theia pudo calentar la Tierra y prevenir una diferenciaci¨®n de los elementos qu¨ªmicos, lo que no hubiera permitido a nuestro planeta tener un campo magn¨¦tico que es, con mucho, el m¨¢s potente entre los planetas rocosos del Sistema Solar. Como sabemos, el campo magn¨¦tico de la Tierra crea un colch¨®n efectivo contra las part¨ªculas cargadas de alta energ¨ªa procedentes del viento solar, protegiendo la vida de los efectos da?inos de esta radiaci¨®n.

Todo esto son hip¨®tesis, por supuesto, pero muchas de las caracter¨ªsticas de la Tierra, que parecen cr¨ªticas para el desarrollo de vida inteligente, no han sido observadas en otros lugares, lo que podr¨ªa indicar, simplemente, que nos encontramos en el ¨²nico lugar en el que podr¨ªamos estar: contemplando desde nuestra Tierra rara los confines despoblados del espacio-tiempo.

Pablo G. P¨¦rez Gonz¨¢lez es investigador del Centro de Astrobiolog¨ªa, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Cient¨ªficas y del Instituto Nacional de T¨¦cnica Aeroespacial (CAB/CSIC-INTA)

Patricia S¨¢nchez Bl¨¢zquez es profesora titular en la Universidad Complutense de Madrid (UCM)

Vac¨ªo C¨®smico es una secci¨®n en la que se presenta nuestro conocimiento sobre el universo de una forma cualitativa y cuantitativa. Se pretende explicar la importancia de entender el cosmos no solo desde el punto de vista cient¨ªfico sino tambi¨¦n filos¨®fico, social y econ¨®mico. El nombre ¡°vac¨ªo c¨®smico¡± hace referencia al hecho de que el universo es y est¨¢, en su mayor parte, vac¨ªo, con menos de 1 ¨¢tomo por metro c¨²bico, a pesar de que en nuestro entorno, parad¨®jicamente, hay quintillones de ¨¢tomos por metro c¨²bico, lo que invita a una reflexi¨®n sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo.

Puedes seguir a Materia en Facebook, Twitter, Instagram o suscribirte aqu¨ª a nuestra newsletter