¿La inclinación axial correcta, esencial para una vida compleja?

La forma en que un planeta se inclina sobre su eje de rotación en relación con su plano orbital alrededor de una estrella, la inclinación axial, podría ser la clave para el surgimiento de una vida compleja.

Hasta que se demuestre lo contrario, la Tierra es el único planeta conocido que alberga una biosfera y, lo que es más, una biosfera compleja increíblemente rica. Esta es la razón por la que los astrobiólogos centran su trabajo en el potencial de vida extraterrestre en exoplanetas similares al nuestro: mundos pequeños y rocosos que evolucionan en la zona habitable de su estrella, donde las temperaturas no son ni demasiado frías ni demasiado calientes. superficie.

Evidentemente, estos puntos parecen importantes, pero probablemente también deban tenerse en cuenta otros factores que favorecen el surgimiento de la vida. La presencia de un campo magnético, por ejemplo, parece esencial para proteger la atmósfera planetaria de los vientos estelares. La excentricidad orbital y el tipo de planetas que evolucionan en el mismo sistema también podrían ser determinantes.

En un nuevo estudio, Stephanie Olson y su equipo de la Universidad de Purdue se han centrado más en la evolución de la vida compleja que depende en gran medida del oxígeno producido por la vida fotosintética en la Tierra. Este trabajo se presentó en la conferencia de geoquímica Goldschmidt de 2021.

La gran oxidación

La vida en la Tierra se basa en carbono. Sabemos que las primeras formas de vida terrestre, que surgieron probablemente hace unos cuatro mil millones de años, derivaron su carbono de las moléculas de dióxido de carbono (CO2) extraídas de la atmósfera mediante energía solar (fotosíntesis). Cada reacción de fijación de un átomo de carbono libera entonces una molécula de dioxígeno (O2), que es, por tanto, para estos organismos vivos (cianobacterias) sólo un desecho tóxico.

Con el tiempo, los organismos fotosintéticos han aumentado en número para producir grandes cantidades de oxígeno. Hace unos 2.400 millones de años, la oxidación del hierro en el océano en ese momento ya no era suficiente para eliminarlos. Por tanto, el dioxígeno se esparce por los océanos y la atmósfera., alterando finalmente el equilibrio físico-químico de nuestro planeta.

Fue a partir de esta época, conocida como la Gran Oxidación (o Gran Oxigenación), que las formas de vida terrestres (multicelulares) pudieron emerger y desarrollarse.

Como parte de este nuevo trabajo, Olson y su equipo buscaron determinar las condiciones que jugaron un papel clave en este famoso “boom” de cianobacterias en la Tierra. De hecho, sin este boom, no hay oxigenación, y sin oxigenación, no hay vida compleja.

inclinación axial de tierra
Crédito: ColiN00B / Pixabay

La importancia de la inclinación axial

Los investigadores se basaron en modelos informáticos integrando y probando diferentes factores para determinar el comportamiento de las cianobacterias. Según estos modelos, la ralentización de la rotación de la Tierra, el alargamiento de los días y la formación / migración de continentes podrían haber influido en el transporte de nutrientes en los océanos para favorecer el crecimiento de organismos productores de oxígeno.

También de acuerdo con estos modelos, la inclinación axial también es un factor clave. Como recordatorio, el eje de la Tierra no es exactamente perpendicular a su plano orbital alrededor del Sol. En realidad, se inclina a Ángulo de 23,5 grados. Sin embargo, es esta inclinación la que influye en la variabilidad estacional. A lo largo de las estaciones, los cambios de temperatura promueven el desarrollo de corrientes convectivas y la mezcla de nutrientes y, por lo tanto, la proliferación de organismos productores de oxígeno.

Por otro lado, se trata de encontrar el “equilibrio adecuado”. Urano, por ejemplo, está inclinado 98 grados desde la perpendicular. Una inclinación tan extrema daría como resultado una estacionalidad que podría ser demasiado extrema para la vida. Por el contrario, una pequeña variación puede no producir suficiente estacionalidad para fomentar el nivel adecuado de disponibilidad de nutrientes.

Así, para los autores, esta inclinación axial ni demasiado extrema ni demasiado pequeña es, por tanto, otro parámetro a tener en cuenta para ayudar a reducir nuestros objetivos planetarios en exobiología. Naturalmente, es posible que la vida emerja fuera de los parámetros que conocemos aquí en la Tierra, pero nuevamente, nuestro “punto azul pálido” es hasta ahora el único mundo conocido que alberga vida. Por lo tanto, nuestra investigación debe modelarse en consecuencia.