Un mundo a 500 años luz que se parece mucho a la Tierra

El estudio de Georgia Tech utilizó simulaciones para analizar e identificar la dinámica del eje de giro del exoplaneta. Esas dinámicas determinan cuánto se inclina un planeta sobre su eje y cómo ese ángulo de inclinación evoluciona con el tiempo. La inclinación axial contribuye a las estaciones y al clima porque afecta cómo la luz solar golpea la superficie del planeta.

Los investigadores sugieren que la inclinación axial de Kepler-186f es muy estable, al igual que la Tierra, lo que hace probable que tenga variaciones estacionales regulares y un clima estable. El equipo de Georgia Tech cree que lo mismo es cierto para Kepler-62f, un planeta del tamaño de una súper Tierra que orbita alrededor de una estrella a unos 1.200 años luz de distancia de nosotros.

¿Cómo de importante es la inclinación axial para el clima? La gran variabilidad en la inclinación axial podría ser una razón clave por la cual Marte se transformó de un paisaje húmedo hace miles de millones de años en un desierto estéril.

«Marte está en la zona habitable de nuestro sistema solar, pero su inclinación axial ha sido muy inestable, variando de cero a 60 grados», dijo el profesor asistente de Georgia Tech Gongjie Li, quien dirigió el estudio junto con el estudiante de posgrado Yutong Shan de Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. «Esa inestabilidad probablemente contribuyó a la descomposición de la atmósfera marciana y la evaporación del agua superficial».

Como comparación, la inclinación axial de la Tierra oscila más suavemente, entre 22.1 y 24.5 grados, yendo de un extremo a otro cada 10.000 años aproximadamente.

El ángulo de orientación de la órbita de un planeta alrededor de su estrella anfitriona puede oscilar por interacción gravitacional con otros planetas en el mismo sistema. Si la órbita oscilara a la misma velocidad que la precesión del eje de rotación del planeta (similar al movimiento circular exhibido por el eje de rotación de una parte superior o giroscopio), el eje de rotación también se tambalearía hacia adelante y hacia atrás, a veces dramáticamente.

Marte y la Tierra interactúan fuertemente entre sí, así como con Mercurio y Venus. Como resultado, por sí mismos, sus ejes de giro precesarían con la misma velocidad que la oscilación orbital, lo que puede provocar grandes variaciones en su inclinación axial.

Afortunadamente, la luna mantiene las variaciones de la Tierra bajo control. La luna aumenta la tasa de precesión del eje de rotación de nuestro planeta y la hace diferente de la tasa de oscilación orbital. Marte, por otro lado, no tiene un satélite lo suficientemente grande como para estabilizar su inclinación axial.

«Parece que ambos exoplanetas son muy diferentes de Marte y la Tierra porque tienen una conexión más débil con sus planetas hermanos», dijo Li, un miembro de la facultad de la Facultad de Física. «No sabemos si poseen lunas, pero nuestros cálculos muestran que, incluso sin satélites, los ejes de giro de Kepler-186f y 62f se habrían mantenido constantes durante decenas de millones de años».

Kepler-186f tiene menos del 10 por ciento de radio que la Tierra, pero su masa, composición y densidad siguen siendo un misterio. Orbita su estrella cada 130 días. Según la NASA, el brillo de esa estrella a mediodía, mientras está en 186f, parecería tan brillante como el sol justo antes del ocaso aquí en la Tierra. Kepler-186f se encuentra en la constelación de Cygnus como parte de un sistema estelar de cinco planetas.

Kepler-62f fue el exoplaneta más parecido a la Tierra hasta que los científicos hallaron 186f en 2014. Es aproximadamente 40 por ciento más grande que nuestro planeta y es probable que sea un mundo terrestre o cubierto por océanos. Está en la constelación de Lyra y es el planeta más externo entre los cinco exoplanetas que orbitan alrededor de una sola estrella.