Si la órbita de Júpiter se volviera más rara, la Tierra sería más habitable

La Tierra no sólo es habitable, es excepcionalmente habitable. Es bastante húmedo para un planeta tan cercano a su Sol, es geológicamente activo y tiene una órbita estable, todo lo necesario para la vida tal como la conocemos. Pero también hay ventajas secundarias, como no ser bombardeado constantemente por grandes asteroides y tener un eje de rotación bastante estable. Esto se debe en parte al planeta Júpiter. El planeta gigante ayudó a limpiar el sistema solar de desechos de asteroides y puede haber ayudado a estabilizar las órbitas de los planetas interiores. Así que la vida es hermosa. Pero un nuevo estudio muestra que si Júpiter tuviera una órbita diferente, la vida podría ser aún mejor.

El estudio analizó cómo Júpiter afecta la órbita de la Tierra y la inclinación axial a lo largo del tiempo. Ambos factores son importantes para nuestro tiempo y nuestro clima. Por ejemplo, la Tierra tiene una órbita muy circular. En términos matemáticos, la forma de una órbita se mide por su excentricidad. En e=0, la órbita es un círculo perfecto, y cuanto más elíptica es una órbita, más se acerca e a 1. La órbita de la Tierra tiene e=0,017. Esto significa que la Tierra está un poco más cerca del Sol durante poco menos de la mitad del año y un poco más alejada durante poco más de la mitad. Esto se debe a que la Tierra se mueve un poco más rápido en su órbita cuando está más cerca del Sol que cuando está más lejos.

En este punto, los lectores astutos estarán ansiosos por señalar que esta rareza no es la razón por la que tenemos temporadas, y por lo general tendrían razón. Nuestras estaciones regulares son causadas por la inclinación del eje de la Tierra, que actualmente es de unos 23,4 grados. Debido a esta inclinación, el Sol está más alto en verano y más bajo en el cielo en invierno. Y, por supuesto, cuando es verano en el hemisferio norte, es invierno en el hemisferio sur.

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Curiosamente, para el hemisferio norte, el verano es cuando la Tierra está un poco más lejos del Sol, lo que significa que los veranos del norte son un poco más largos que los veranos del sur. Dado que la mayor parte de la masa terrestre de la Tierra se encuentra en el hemisferio norte, esto significa que la Tierra es un poco más habitable de lo que sería si tuviéramos una órbita circular. No afecta nuestra vida cotidiana, pero se desarrolla a escala geológica.

Con el tiempo, la inclinación del eje de la Tierra cambia ligeramente, lo que da como resultado inviernos más extremos o templados. El eje de la Tierra también precede en el tiempo, lo que significa que su orientación relativa a la forma elíptica de la órbita de la Tierra también cambia. Todos estos factores subyacen en lo que se conoce como Ciclo de Milankovitch. Es una medida de la cantidad total de calor recibida por la superficie terrestre de la Tierra, conocida como insolación. Varía a lo largo de miles de años. Hace doce mil años, en los albores de la civilización humana, el aislamiento era muy alto, ofreciéndonos un mundo particularmente agradable. Actualmente, es un poco más bajo, y sin los efectos del calentamiento global, estaríamos en un período frío.

Parte del ciclo de Milankovitch se debe a la ligera atracción gravitacional de Júpiter. Pero como Júpiter también tiene una órbita circular (e = 0,048), este no es un factor significativo. En este estudio reciente, el equipo creó sistemas solares simulados donde la órbita de Júpiter tenía una mayor excentricidad. Pensaron que un Júpiter más excéntrico haría que la Tierra fuera menos habitable, pero se sorprendieron al descubrir que en realidad mejoraba las cosas. Con un aumento del efecto gravitatorio de Júpiter, la Tierra tendría una mejor insolación en su superficie, de modo que aún más masas terrestres de la Tierra estarían en un rango templado.

Esto tiene grandes implicaciones para los mundos potencialmente habitables en otros sistemas estelares. Aunque tendemos a centrarnos en si un mundo está en la zona habitable, ese es solo el primer requisito para un mundo verdaderamente habitable. Otros factores como la insolación dependen de la presencia de otros planetas en el sistema. Hay una danza gravitacional entre mundos que puede hacer o deshacer las posibilidades de vida de un planeta.

Referencia: Vervoort, Pam et al. «Arquitectura del sistema y oblicuidad planetaria: implicaciones para la habitabilidad a largo plazo.” El diario astronómico 164.4 (2022): 130.