En la búsqueda de vida más allá de nuestro sistema solar, debemos tener en cuenta el sistema en el que se mueve un planeta, incluidos los demás planetas y los diversos escombros que lo acompañan en su recorrido por el cosmos.
En las últimas décadas, nuestra comprensión de la formación de nuestro sistema planetario ha cambiado drásticamente. De las primeras teorías, que consideraban la formación planetaria un proceso apacible y relativamente uniforme, ha surgido una nueva teoría.
Nuestro mejor modelo actual para la formación de nuestro sistema solar, y para la formación planetaria en general, sostiene que las etapas finales son violentas y están dominadas por colisiones gigantes catastróficas.
Planetas que chocan: estabilidad y vida
En nuestro sistema solar abundan las pruebas de esta violenta formación planetaria. Mercurio, el planeta más cercano al Sol, es un mundo diminuto y estéril; se cree que es el núcleo destrozado de un planeta que alguna vez tuvo el doble de tamaño.
Hacia el final de la formación planetaria, ese planeta fue víctima de una colisión de tipo «golpear y escapar» que le arrancó la corteza y el manto, dejando el cascarón destrozado que vemos hoy.
El sistema Tierra-Luna es otro ejemplo de vestigio de una colisión gigante, que se cree que involucró a la proto-Tierra y un planeta del tamaño de Marte.
Esa colisión fue algo más suave que la que involucró a Mercurio, pero aun así arrancó el manto y la corteza de la Tierra, dejando una nube de escombros que se acumuló hasta formar la Luna.
Estudios recientes de Marte sugieren que su «dicotomía hemisférica» —un hemisferio de tierras altas y otro de tierras bajas— podría ser resultado de un impacto que casi destrozó el planeta, dejando un cráter que abarca todo un hemisferio.
El peculiar giro de Urano, inclinado 90 grados con respecto al resto del sistema solar, podría ser otro ejemplo —al igual que el lento giro de Venus.
Las colisiones gigantes son claramente una parte integral del proceso de formación planetaria, pero en nuestro sistema solar cesaron en sus primeros tiempos. Otros sistemas planetarios quizá no tengan tanta suerte.
Sin embargo, las colisiones gigantes que involucran planetas similares a la Tierra podrían tener beneficios inesperados.
Colisiones gigantes y satélites gigantes
Nuestra Luna es una rareza dentro del sistema solar: es mucho más grande, en relación con su planeta anfitrión, que cualquiera de los satélites de los demás planetas, y todo ello como resultado de su formación en una colisión gigante.
Los únicos otros satélites que vemos rivalizar con la escala de la Luna como fracción de su planeta anfitrión orbitan cuerpos más pequeños, en la región transneptuniana.
El ejemplo más famoso de un sistema así se encuentra alrededor del planeta enano Plutón. Caronte, el satélite más grande de Plutón, tiene aproximadamente una sexta parte del tamaño de su planeta anfitrión. Al igual que en el caso del sistema Tierra-Luna, se cree que el sistema de Plutón y otros en las profundidades de nuestro sistema solar son resultado de impactos gigantes.
El hecho de que un impacto gigante a veces dé origen a un satélite enorme alrededor de un objeto por lo demás normal nos interesa, porque se ha planteado que la presencia de nuestra Luna fue un factor que contribuyó a la habitabilidad de la Tierra.
Desde el supuesto papel que desempeña al estabilizar el eje de rotación terrestre frente a desviaciones caóticas hasta el posible origen de la vida en las vastas zonas intermareales que nuestra joven Luna genera en la Tierra, la Luna aparece con frecuencia en los debates sobre la habitabilidad de la Tierra.
Sin embargo, investigaciones recientes parecen sugerir que la presencia de nuestra Luna quizá no sea tan crucial para la vida como pensábamos. De hecho, si nuestra Luna fuera apenas un poco más grande, podría hacer que la Tierra fuera mucho menos habitable.
En conjunto, esto sugiere que la existencia de un satélite grande podría considerarse, en el mejor de los casos, una pequeña ventaja para un planeta determinado. Dada la incertidumbre sobre la verdadera influencia de la Luna, la ausencia de un satélite así alrededor de una exo-Tierra no sería motivo suficiente para descartar ese objetivo.
Impactos y el origen del agua
Cabe señalar que no todos los impactos son malos. Nuestros mejores modelos de formación planetaria sugieren que la Tierra debería haberse formado seca y árida : estamos demasiado cerca del Sol para que el agua de la nebulosa protoplanetaria se congelara y formara hielo.
Aparte de una pequeña cantidad de agua que la joven Tierra adquirió en forma de rocas de silicato hidratadas, la mayor parte del agua terrestre debió llegar desde más allá. El bombardeo que sufrió la Tierra en su juventud por parte de asteroides y cometas debió traer el agua tan esencial para la vida tal como la conocemos.
El problema se agrava, en realidad, por la colisión que formó la Luna. Ese impacto gigante ocurrió después de que la proto-Tierra se diferenciara, cuando los elementos más pesados (como el hierro y el níquel) se asentaron en el núcleo de nuestro planeta. Esto significa que el manto y la corteza terrestres, arrancados por la colisión, también habrían contenido la mayor parte del agua de la Tierra en aquel momento.
Sin las colisiones de asteroides y cometas ocurridas desde la formación de la Luna, lo más probable es que la Tierra fuera seca y sin vida. Pero los impactos son un fenómeno estocástico, azaroso: algunos sistemas planetarios tendrán configuraciones poco propicias para llevar volátiles a los mundos terrestres que alberguen.
Por otro lado, los estudios sobre la formación y evolución de los «Júpiteres calientes» —planetas como Júpiter que orbitan mucho más cerca de sus estrellas anfitrionas de lo que Mercurio orbita el Sol— sugieren que la migración hacia el interior de esos planetas podría arrastrar consigo enormes cantidades de volátiles.
En esos modelos, llega tanta agua a las regiones interiores de esos sistemas que los planetas similares a la Tierra que se formen serían mundos acuáticos, cubiertos por océanos de cientos de kilómetros de profundidad.
Aunque esos mundos podrían estar repletos de vida, es poco probable que fuera fácil detectarla. De hecho, sin continentes, los océanos podrían carecer casi por completo de vida, y los volcanes del fondo oceánico serían la única fuente de nutrientes.
Si existiera vida en esos mundos acuáticos, podría estar tan profundamente sumergida en el océano que detectar cualquier indicio de ella sería sumamente difícil, sobre todo desde una distancia de decenas o cientos de años luz. Por ello, es probable que los mundos oceánicos sean objetivos poco adecuados para las primeras etapas de la búsqueda de vida en otros lugares.
Pero eso no es todo…
La habitabilidad es un tema complejo, y sin duda apenas hemos empezado a explorar la influencia del sistema en el que se mueve un planeta determinado.
Sin duda, el futuro revelará más factores que habrá que tener en cuenta al evaluar la idoneidad de un sistema planetario determinado para albergar vida, al igual que ocurre con nuestras observaciones de las estrellas que alojan estos planetas.
En verdad, eso forma parte de la alegría de la ciencia. Cada cosa nueva que aprendemos abre una docena de preguntas más que esperan respuesta.
Este artículo se publica en colaboración con The Conversation. La publicación no implica que el Foro Económico Mundial respalde estas opiniones.
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Autor: Jonti Horner es investigador sénior del vicerrectorado en la University of Southern Queensland. Belinda Nicholson es candidata a doctorado en la University of Southern Queensland. Brad Carter es profesor asociado (Física) en la University of Southern Queensland.
Imagen: Esta recreación artística, publicada el 19 de septiembre de 2008, muestra una colisión planetaria en la constelación de Aries. REUTERS/Lynette R. Cook/UCLA/Handout