La modelización informática de 100 000 planetas, cada uno con un conjunto de retroalimentaciones climáticas distinto al azar, ha predicho la probabilidad de que surja la vida.
Para que los humanos hayan evolucionado en la Tierra a lo largo de miles de millones de años, la profesora de Ciencias del Sistema Terrestre Toby Tyrrell afirma que el planeta debe poseer algunas retroalimentaciones estabilizadoras del clima.
Pero la buena fortuna también debe haber intervenido para que siguiera siendo habitable.
La evolución tardó 3 o 4 mil millones de años en producir Homo sapiens. Si el clima hubiera fallado por completo una sola vez en ese tiempo, la evolución se habría detenido en seco y no estaríamos aquí ahora. Así que, para entender cómo llegamos a existir en el planeta Tierra, necesitaremos saber cómo logró la Tierra mantenerse apta para la vida durante miles de millones de años.
Este no es un problema trivial. El calentamiento global actual nos muestra que el clima puede cambiar considerablemente en el transcurso de apenas unos siglos. En escalas de tiempo geológicas, es aún más fácil que el clima cambie. Los cálculos muestran que existe la posibilidad de que el clima de la Tierra se deteriore hasta temperaturas por debajo del punto de congelación o por encima del punto de ebullición en solo unos pocos millones de años.
También sabemos que el Sol se ha vuelto un 30 % más luminoso desde que surgió la vida. En teoría, esto debería haber provocado que los océanos se evaporaran hasta ahora, dado que no estaban generalmente congelados en la Tierra primitiva; esto se conoce como la «paradoja del Sol joven y débil». Sin embargo, de algún modo, este enigma de la habitabilidad se resolvió.
Los científicos han planteado dos teorías principales. La primera es que la Tierra podría poseer algo similar a un termostato: un mecanismo (o mecanismos) de retroalimentación que impide que el clima llegue nunca a temperaturas fatales.
La segunda es que, de entre un gran número de planetas, quizá algunos sobrevivan gracias a la suerte, y la Tierra sea uno de ellos. Este segundo escenario resulta más verosímil gracias a los descubrimientos realizados en las últimas décadas de numerosos planetas fuera de nuestro sistema solar, los llamados exoplanetas. Las observaciones astronómicas de estrellas lejanas nos indican que muchas tienen planetas en órbita a su alrededor, y que algunos tienen un tamaño, una densidad y una distancia orbital tales que, en teoría, son posibles temperaturas adecuadas para la vida. Se ha estimado que hay al menos 2000 millones de planetas candidatos de este tipo solo en nuestra galaxia.
A los científicos les encantaría viajar a estos exoplanetas para investigar si alguno de ellos ha igualado los miles de millones de años de estabilidad climática de la Tierra. Pero incluso los exoplanetas más cercanos, los que orbitan la estrella Próxima Centauri, están a más de cuatro años luz de distancia. Las pruebas observacionales o experimentales son difíciles de obtener.
En cambio, exploré la misma pregunta mediante modelización. Utilizando un programa informático diseñado para simular la evolución climática de planetas en general (no solo de la Tierra), primero generé 100 000 planetas, cada uno con un conjunto de retroalimentaciones climáticas distinto al azar. Las retroalimentaciones climáticas son procesos que pueden amplificar o reducir el cambio climático; piénsese, por ejemplo, en el deshielo del hielo marino en el Ártico, que sustituye el hielo que refleja la luz solar por mar abierto que absorbe la luz solar, lo que a su vez provoca más calentamiento y más deshielo.
Para investigar la probabilidad de que cada uno de estos diversos planetas se mantuviera habitable a lo largo de escalas de tiempo enormes (geológicas), simulé cada uno 100 veces. En cada ocasión, el planeta partía de una temperatura inicial diferente y quedaba expuesto a un conjunto de eventos climáticos distinto al azar. Estos eventos representan factores que alteran el clima, como erupciones de supervolcanes (como la del monte Pinatubo, pero mucho, mucho más grandes) e impactos de asteroides (como el que acabó con los dinosaurios). En cada una de las 100 simulaciones, se siguió la temperatura del planeta hasta que se volvía demasiado caliente o demasiado fría, o bien hasta que sobrevivía durante 3000 millones de años, momento en el que se consideraba que había sido un posible crisol para la vida inteligente.
Los resultados de la simulación ofrecen una respuesta definitiva a este problema de habitabilidad, al menos en lo que respecta a la importancia de las retroalimentaciones y la suerte. Fue muy raro (de hecho, solo una vez de cada 100 000) que un planeta tuviera retroalimentaciones estabilizadoras tan fuertes que se mantuviera habitable en las 100 ocasiones, independientemente de los eventos climáticos aleatorios. De hecho, la mayoría de los planetas que se mantuvieron habitables al menos una vez lo hicieron menos de diez veces de cada 100. En casi todos los casos en que, en la simulación, un planeta permaneció habitable durante 3000 millones de años, se debió en parte a la suerte. Al mismo tiempo, se demostró que la suerte por sí sola es insuficiente. Los planetas diseñados específicamente para carecer de retroalimentaciones nunca se mantuvieron habitables; los recorridos aleatorios, zarandeados por eventos climáticos, nunca llegaron hasta el final.
Este resultado general, según el cual los desenlaces dependen en parte de las retroalimentaciones y en parte de la suerte, es sólido. Todo tipo de cambios en la modelización no lo afectaron. Por consiguiente, la Tierra debe poseer algunas retroalimentaciones estabilizadoras del clima, pero al mismo tiempo la buena fortuna también debe haber intervenido para que siguiera siendo habitable. Si, por ejemplo, un asteroide o una llamarada solar hubiera sido ligeramente mayor de lo que fue, o hubiera ocurrido en un momento ligeramente distinto (más crítico), probablemente no estaríamos aquí, en la Tierra, hoy. Ofrece una perspectiva distinta sobre por qué podemos mirar atrás y contemplar la notable e inmensamente extensa historia de la Tierra, en la que la vida evolucionó, se diversificó y se volvió cada vez más compleja hasta dar origen a nosotros.
