¿Puede albergar vida un planeta que tenga el eje de rotación inclinado como Urano? Por Daniel Marín

En la novela de ciencia ficción Arca de Stephen Baxter una nave espacial viaja hasta otra estrella para colonizar Tierra II, un planeta de tipo terrestre situado en la Zona Habitable de su estrella. Pero al llegar descubren que Tierra II tiene un pequeño defecto: su eje de rotación está inclinado casi 90º, como el de Urano. O sea, que gira ‘tumbado’. La inclinación del eje de rotación -lo que en astronomía se conoce como oblicuidad- es la causante de las estaciones. Si la oblicuidad es cero, no hay estaciones. Pero si es de 90º, bueno, te puedes imaginar. Tierra II resulta tener un clima infernal en verano y gélido en invierno. Solamente en una franja alrededor del ecuador las condiciones son mínimamente compatibles con la vida humana.

Inclinación del eje de Urano (University of Hawaii).

Tierra II es un mundo de ficción, ¿pero cómo afectaría en realidad la oblicuidad de un planeta a la presencia de vida? Y cuando decimos vida, hablamos en un sentido amplio, no sólo seres humanos. Es decir, hablamos de la Zona Habitable. Como sabemos, la Zona Habitable (ZH) alrededor de una estrella viene determinada por la distancia a la que un planeta terrestre puede tener agua líquida estable en su superficie (todas las formas de vida conocidas necesitan agua). Un planeta terrestre situado a menor distancia del límite interior de la ZH sufrirá un efecto invernadero descontrolado como Venus, mientras que si está situado fuera del límite exterior se congelará por completo. Bien, esto ya lo sabemos, ¿pero y si introducimos la oblicuidad en los cálculos?

A priori uno podría pensar que los efectos de una alta inclinación en el eje sólo pueden ser negativos, pero en realidad ocurre todo lo contrario. Efectivamente, los cálculos muestran que el límite exterior de la ZH para un mundo terrestre con oblicuidad cero y con un océano global -por simplificar las cosas- alrededor de una estrella de tipo solar está situado a 1,03 unidades astronómicas (unos 155 millones de kilómetros). Sin embargo, con una oblicuidad de 90º el límite exterior de la ZH estaría más lejos. La lógica detrás de estos resultados es simple: una oblicuidad alta aumentaría temporalmente la temperatura de las regiones más frías del planeta. ¿La pega? Pues que una misma zona no sería siempre habitable. Esto último no sería un inconveniente para seres vivos que se puedan mover, pero no olvidemos que estamos hablando de microorganismos. Por eso mismo, la inclinación del eje más favorable no sería de 90º, sino de 55º, ya que garantizaría una distribución más homogénea del aumento de temperaturas.

Insolación media anual en un planeta dependiendo de la oblicuidad y la latitud para un planeta de excentricidad 0 (Linsenmeier et al.).

De hecho, si el eje de la Tierra estuviese inclinado 90º podría mantener una temperatura ecuatorial de 11º C y una polar por debajo de 46º C aún estando a 210 millones de kilómetros del Sol (en vez de 150 millones). En esta Tierra-Urano no habría hielo permanente en ninguna zona, salvo en las montañas más altas. Más arriba dijimos que la oblicuidad es la única causante de las estaciones. Bueno, eso es cierto en el caso de la Tierra, cuya órbita es casi circular. Pero un 36% de los exoplanetas descubiertos tienen órbitas bastante elípticas, con excentricidades superiores a 0,2, como la de Mercurio (la excentricidad de la órbita de un planeta puede variar de 0 a 1). Los efectos de la oblicuidad en un planeta con una órbita elíptica son mucho mayores. De hecho, para el caso del hipotético planeta rocoso con un océano global que vimos antes, el límite exterior de la ZH se situaría a 1,69 UA (254 millones de km) siempre y cuando su excentricidad fuese de 0,5. Una diferencia bastante notable.

Media anual y temperaturas extremas para distintas oblicuidades en un planeta de excentricidad 0 (izquierda) y de 0,5(derecha) (Linsenmeier et al.).

Los planetas situados en la ZH alrededor de enanas rojas es posible que no puedan disfrutar de esta ventaja. La ZH en estas estrellas está situada tan cerca de las mismas que las interacciones gravitatorias tienden a circularizar la órbita y a eliminar la oblicuidad planetaria, lo que como hemos visto influiría en la situación de su límite exterior. Por supuesto, un planeta podría tener esta oblicuidad bien por culpa de algún impacto primigenio -algo que se cree que le ocurrió a Urano- o por carecer de una Luna que estabilice su eje. Por ejemplo, sabemos que el eje de Marte ha variado fuertemente a lo largo de su historia, alcanzando inclinaciones del orden de 40º-50º. Así que, aunque los colonos de Tierra II que imaginó Baxter lo pasen mal en su nuevo mundo, puede que los microorganismos no piensen lo mismo y quizás la Galaxia esté repleta de tierras-urano.