Mover la Tierra: Una guía de supervivencia planetaria

El tiempo corre inexorablemente hacia el dia del juicio final, incluso si no nos matamos nosotros mismos envenenando el medio ambiente o recalentando el planeta. Como ya verás, hay un pequeño problema con el sol.

El Sol se calienta lentamente, a medida que quema el hidrógeno en su núcleo. En aproximadamente cinco mil millones de años, nuestro Sol comenzará a evolucionar hacia una gigante roja. Su cubierta gaseosa exterior se expandirá, devorando a la Tierra en el momento en que alcance su máximo brillo dentro de siete mil millones de años.

Pero mucho antes de ese momento terrible, en aproximadamente mil millones de años, el Sol crecerá un 11 %, aumentando la temperatura terrestre a un promedio de 50 grados Celsius. Esto provocará que los océanos desaparezcan por evaporación.

Las plantas y los animales no podrían sobrevivir en este ambiente caluroso. Aunque algunos organismos unicelulares, denominados arqueas, podrían sobrevivir; pero sólo por cierto tiempo. Una vez que el vapor de agua alcance la atmósfera, la luz ultravioleta proveniente del sol dividirá las moléculas de agua, y el hidrógeno necesario para construir células vivas se escapará gradualmente hacia el espacio. Si nuestros descendientes —o alguna otra forma de vida inteligente que nos suceda— quieren sobrevivir, tendrán que emigrar a otro lugar. Pero, ¿a dónde?, ¿y cómo?

Una opción podría ser utilizar cohetes para emigrar del planeta. En la década de 1930, el escritor de ciencia ficción Olaf Stapledon describió un futuro en el cual nuestros descendientes volaron a Venus, y más tarde a Neptuno, cuando la Tierra se volvió inhabitable. Eminentes científicos, del calibre de Stephen Hawking, han suscrito la idea de establecer colonias en la Luna u otros planetas, de tal modo que la humanidad pueda sobrevivir a cualquier catástrofe que aniquile la vida en la Tierra.

Sin embargo, la evacuación de toda la población mundial, unos 6.700 millones de personas, equivaldría en forma aproximada a mil millones de lanzamientos de transbordadores espaciales. Incluso si pudiésemos lanzar mil transbordadores por día, se necesitarían 2.700 años para evacuar a toda la población.

Luego está la cuestión de cuidar de las personas una vez que lleguen a su nuevo hogar. Viajar a otro planeta requiere "terraformación" para proporcionar alimentos, agua y oxígeno para los numerosos colonos. Entonces, ¿por qué no mover la Tierra, con todos los recursos que ella proporciona?

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Un cambio pequeñito

La física básica nos dice que realmente podemos mover planetas. El lanzamiento de un cohete hacia el espacio empuja a la Tierra en la dirección contraria, aunque en una cantidad infinitesimal.

El físico y autor de ciencia ficción Stanley Schmidt ha explotado este hecho en su novela The Sins of the Fathers (Los pecados de los padres), en la que unos extraterrestres construyen motores de cohete gigantes en el Polo Sur para mover la Tierra.

En la vida real, no obstante, la Tierra posee tanta masa que un cohete tendría poco efecto en su movimiento. Lanzar mil millones de cohetes de diez toneladas exactamente en la misma dirección sólo podría alterar la velocidad de la Tierra en 20 nanómetros por segundo, migajas comparado con la velocidad actual del planeta: 30 kilómetros por segundo.

Sólo unos pocos astrónomos han abordado el problema de mover planetas, pero no para lidiar con catástrofes en escalas de tiempo humanas, sino para entender la dinámica de los sistemas planetarios en procesos que ocurren en escalas de tiempo geológicas.

Mover planetas

La dinámica planetaria parecía simple y ordenada cuando lo único que se conocía era nuestro propio sistema solar, pero esto cambió con el descubrimiento de "Júpiter calientes" en órbita alrededor de estrellas distantes. Estos planetas de seguro no se han formado en las candentes regiones donde orbitan en la actualidad, por el simple hecho de que allí no se encuentran el gas y el polvo en la cantidad necesaria para generar esos mundos gigantes. Por lo tanto, estos planetas deben haber emigrado desde cunas más distantes.

Para entender la forma en que los sistemas planetarios pueden reorganizarse a sí mismos, Greg Laughlin, de la Universidad de California, Santa Cruz, su colega Don Korycansky, y el astrónomo Fred Adams, de la Universidad de Michigan, se plantean el problema de cómo mover la Tierra para evitar que el sol cocine al planeta.

A los efectos de su cálculo, los tres científicos eligieron el destino final de la Tierra en una órbita de 1,5 veces su actual distancia al Sol, en lo que ahora es la órbita de Marte. En 6.300 millones de años, cuando el Sol se encuentre en su fase de gigante roja y sea 2,2 veces más brillante que hoy en día, un planeta a esa distancia recibirá casi la misma cantidad de luz solar que la Tierra recibe actualmente.

Trasladar la Tierra a una órbita a esa distancia requiere aumentar su energía orbital en aproximadamente un 30 %. Eso podría ser posible, dicen, modificando las órbitas de los cuerpos de hielo en las profundidades del sistema solar de tal modo que pasen cerca de la Tierra, transfiriéndole parte de su energía orbital.

Estos cuerpos se encuentran en un anillo más allá de Neptuno, llamado Cinturón de Kuiper, y a una distancia aún mayor, en una región de cometas denominada Nube de Oort. Debido a que están muy alejados del sol, estos objetos poseen energías orbitales bajas, por lo que podrían ser desviados utilizando métodos que se están diseñando para desviar asteroides que pongan en peligro a la Tierra.

Estos métodos van desde ligeros empujones gravitacionales —naves espaciales volando en las cercanías del objeto— hasta los enérgicos impulsos que podrían otorgar máquinas que taladren la superficie de los cuerpos helados, retiren grandes bloques de hielo y los expulsen al espacio, empujando al objeto mayor en la dirección contraria.

Luego, las órbitas de los cuerpos podrían calibrarse con precisión en el sistema solar interior usando chorros de hielo vaporizado, extraídos desde la superficie del objeto mediante equipo especial enviado desde la Tierra. Pero nadie está pensando contratar a un Bruce Willis del futuro para hacer el trabajo. "Se necesita un ajuste de trayectoria muy fino; algo que un arma nuclear, en verdad, no puede lograr", dice Laughlin.

Biosfera esterilizada

Alrededor de un millón de este tipo de encuentros cercanos pueden lograr el objetivo. Si la serie de pasos de los objetos se distribuye uniformemente, lo que equivaldría a un paso cada 1.000 a 6.000 años, dependiendo de si queremos alcanzar la órbita de Marte en el momento en que comiencen a evaporarse los océanos o cuando el sol alcance su fase de gigante roja. Por suerte, los objetos pueden ser reutilizados si se mantienen en una órbita que abarque Júpiter y la Tierra, tomando energía del planeta gigante y transfiriéndola a la Tierra.

Sería una gran tarea, y habría que tener bastante paciencia para mover la Tierra en forma constante a medida que el sol se vuelva más caliente. Además, esto acarrea un riesgo significativo porque los objetos deberían pasar a sólo 10.000 kilómetros de la superficie del planeta. Los cuerpos serían mucho más masivos que el asteroide que aniquiló a los dinosaurios, de modo que el más leve descuido podría ser devastador.

Laughlin y sus colegas toman esto muy en serio, concluyendo su artículo con la siguiente advertencia: "La colisión de una objeto de 100 kilómetros de diámetro contra la Tierra a una velocidad cósmica sería capaz de esterilizar la biosfera hasta el nivel de las bacterias".

Obtener empuje del Sol

Ese gran peligro podría evitarse mediante la utilización de una vela solar gigante, dice Colin McInnes, ingeniero mecánico de la Universidad de Strathclyde.

Las velas solares son películas finas y espejadas que son impulsadas por la débil presión de la luz solar que incide sobre ellas. La idea de McInnes es colocar una vela solar en algún punto cercano a la Tierra, donde la presión de la radiación solar equilibre el tirón gravitacional de la Tierra.

Su análisis muestra que la reflexión de la luz solar desde la vela "tirará" de la Tierra hacia el exterior, alejándose junto a ella —en términos físicos, incrementando la energía orbital de la Tierra y acelerando el centro de masa del sistema.

McInnes calcula que mover la Tierra al ritmo necesario para evitar los efectos del calentamiento requeriría una vela en forma de disco de 19,2 veces el diámetro de la Tierra. Tendría que estar inclinada en un ángulo de 35 grados con respecto a la línea Tierra-Sol y debería estacionarse a una distancia cinco veces mayor a la que existe entre la Tierra y la Luna.

También imagina que la vela podría construirse en el espacio, utilizando las materias primas provistas por un asteroide rico en metales de nueve kilómetros de ancho. El níquel y el hierro del asteroide se utilizarían para crear una película de ocho micrones de espesor.

Impulsados al caos

La construcción y el mantenimiento de la vela solar serían en extremo complejos. La vela necesitaría un control activo para mantener su forma adecuada, particularmente debido a las perturbaciones ejercidas por la gravedad lunar. Aunque McInnes asegura que se necesitaría mover 10.000 veces menos masa que en el caso de tener que trasladar objetos desde el Cinturón de Kuiper.

Geoffrey Landis, científico de la NASA y escritor de ciencia ficción, dice que este concepto es sólo eso: un concepto. "La física involucrada parece correcta; pero, por supuesto, no hay en la actualidad, ni en vías de desarrollo, una tecnología capaz de fabricar una vela solar de un diámetro veinte veces mayor al de la Tierra. Por el momento, esto es sólo ciencia ficción".

Y el propio McInnes admite que no se toma la idea demasiado en serio: "Por ahora, es un problema para los ratos libres".

Pero aún si no se tienen en cuenta las dificultades prácticas de estos escenarios, las simulaciones computarizadas efectuadas por Laughlin también señalan el peligro real de jugar con las órbitas planetarias.

Las órbitas de los planetas están moldeadas por el tirón gravitacional de sus vecinos, de modo tal que mover la Tierra afectaría las órbitas de otros planetas en el sistema solar interior en formas impredecibles y potencialmente peligrosas.

Si el movimiento de la Tierra desestabiliza a Mercurio, todo el sistema solar interior podría ser impulsado hacia un modo caótico "que es muy difícil, y hasta imposible, de controlar", dice Laughlin.

Fuente: Newscientist
Autor: Jeff Hecht
Traductor al español: Leonardo Montero Flores