La carambola cósmica que hace posible la vida en la Tierra (y otras partes de la galaxia)

La Luna se aleja de la Tierra a una velocidad de 3,8 centímetros por año, lo que equivale a una distancia de 38.000 millones de centímetros cada diez mil millones de años. Diez mil millones de años es aproximadamente el doble de la edad del sistema solar y comparable a la edad del Universo.

Coincidemente, el diámetro angular medio de la Luna, 0,515 grados, es casi idéntico al diámetro angular medio del Sol, 0,533 grados. Desde nuestro punto de vista en la Tierra, esto nos permite presenciar un eclipse total de Sol por la Luna. Pero, a medida que la Luna retrocede, su tamaño angular se reducirá y se volverá significativamente más pequeño que el del Sol dentro de cientos de millones de años. En total, aquí hay dos coincidencias en juego: la casi igualdad de los tamaños de la Luna y el Sol en nuestro cielo y el hecho de que vivimos en la Tierra mientras ocurre esta coincidencia.

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Pero hay más que nos debe hacer sentir afortunados. La densidad media del Sol es de 1,41 gramos por centímetro cúbico, comparable a la densidad media de la Luna: 3,34 gramos por centímetro cúbico. Nuevamente, es pura coincidencia porque la Luna es una roca sólida y fría, mientras que el Sol está compuesto principalmente de gas hidrógeno caliente.

La aceleración de marea que ejerce un cuerpo externo sobre la Tierra es proporcional a su masa dividida por el cubo de su distancia. La masa del cuerpo aumenta a medida que la densidad media del cuerpo multiplica el cubo del diámetro del cuerpo. Por lo tanto, la aceleración de las mareas en la Tierra aumenta como la densidad media del cuerpo multiplicada por el cubo de la relación entre el diámetro del cuerpo y la distancia. La relación diámetro-distancia es el tamaño angular del cuerpo visto desde la Tierra. Dado que la Luna y el Sol tienen aproximadamente las mismas densidades medias y diámetros angulares en nuestro cielo, también ejercen aceleraciones de marea similares en la Tierra. Esta constituye una cuarta coincidencia. La aceleración de las mareas de la Luna es casi diez millones de veces menor que la gravedad de la superficie de la Tierra de 9,8 metros por segundo al cuadrado, mientras que la marea del Sol es aproximadamente la mitad de la marea de la Luna.

Si responden “no tenemos luna”, sabremos que los terrícolas somos verdaderamente afortunados y especiales

Para los futuros residentes de la Luna, la Tierra ocupará entre 1,5 y 2 grados en su cielo, aproximadamente de 3 a 4 veces más grande de lo que la Luna parece desde la Tierra. La densidad media de la Tierra es de 5,51 gramos por centímetro cúbico, aproximadamente 4 veces mayor que la del Sol. Como resultado, la aceleración de marea de la Tierra sobre la superficie lunar es más de dos órdenes de magnitud mayor que la del Sol. Equivale aproximadamente a una parte entre diez mil de la gravedad de la superficie lunar: 1,62 metros por segundo al cuadrado.

Para los futuros habitantes de Marte, las lunas de Fobos y Deimos ocupan diámetros angulares de 0,2 y 0,02 grados. Sus densidades medias son 1,88 y 1,47 gramos por centímetro cúbico, por lo que el efecto de marea de Deimos en Marte es insignificante en comparación con el de Fobos. Marte está 1,52 veces más lejos del Sol que la Tierra, lo que implica que el Sol ocupa un diámetro angular de 0,35 grados desde la superficie marciana. En total, la aceleración de marea del Sol es aproximadamente 4 veces mayor que la de Fobos en la superficie marciana. Mide hasta una fracción de aproximadamente una parte en 12 millonesísmas de la gravedad superficial marciana, que es 3,71 metros por segundo al cuadrado o el 38% de la gravedad superficial de la Tierra. Si los humanos alguna vez terraforman Marte y devuelven los océanos a su superficie, estos efectos de las mareas serán parte de su vida. La marea solar será periódica en una escala de tiempo de 1,88 años, mientras que la marea de Fobos se repetirá a un cuarto de la amplitud solar cada 7 horas y 39 minutos. El factor de 4 en la coincidencia de mareas entre Fobos y el Sol para los marcianos no sería tan cercano como el factor de 2 en la coincidencia Luna-Sol para los terrícolas.

¿Fue importante la coincidencia de mareas Luna-Sol en la Tierra para permitir vida compleja e inteligente? En una investigación realizada con mi antiguo alumno de posdoctorado Manasvi Lingam, argumentamos que las mareas pueden ejercer una influencia positiva significativa en los procesos bióticos, incluida la abiogénesis, los ritmos biológicos, el afloramiento de nutrientes y la fotosíntesis. En particular, sugerimos la proliferación de algas a gran escala como posibles biofirmas temporales en las curvas de luz de reflectancia que pueden surgir indirectamente como consecuencia de fuertes efectos de marea [algo sin lo cual la vida compleja en la Tierra no podría haber existido y la humanidad no habría podido aparecer en nuestro planeta. N. del T.]

El razonamiento antrópico de las mareas se puede probar en el futuro si descubrimos que los exoplanetas con formas de vida complejas tienen lunas que satisfacen la condición de coincidencia de mareas con su estrella anfitriona. Si alguna vez nos encontramos con extraterrestres, podemos preguntarles si la marea de su estrella anfitriona en su planeta de origen coincide con la marea de su luna. Si responden “no tenemos luna”, sabremos que los terrícolas somos verdaderamente afortunados y especiales. Después de todo, el Universo no tiene la obligación de recompensar a todos sus habitantes con la misma vista del océano.

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Avi Loeb es jefe del proyecto Galileo, director fundador de la Iniciativa Black Hole de la Universidad de Harvard, director del Instituto para la Teoría y la Computación del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian y autor del bestseller Extraterrestrial: The first sign of intelligent life beyond earth.

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