Un món a 500 anys llum de distància, Kepler-186F, s'ha convertit en el primer planeta conegut de la grandària de la Terra fora del sistema solar que orbita una estrella a la zona habitable, amb clima estable i variació estacional. Això vol dir que és la distància adequada des de la seva estrella amfitriona perquè l'aigua líquida s'acumuli a la superfície.

L'estudi de Geòrgia Tech va utilitzar simulacions per analitzar i identificar la dinàmica de l'eix de gir de l'exoplaneta. Aquestes dinàmiques determinen quant s'inclina un planeta sobre el seu eix i com aquest angle d'inclinació evoluciona amb el temps. La inclinació axial contribueix a les estacions i al clima perquè afecta a com la llum solar colpeja la superfície del planeta.

Els investigadors suggereixen que la inclinació axial de Kepler-186F és molt estable, de la mateixa manera que la Terra, el que fa probable que tingui variacions estacionals regulars i un clima estable. L'equip de Geòrgia Tech creu que el mateix és cert per Kepler-62f, un planeta de la grandària d'una súper Terra que orbita al voltant d'una estrella a uns 1.200 anys llum de distància de nosaltres.

Com d'important és la inclinació axial per al clima? La gran variabilitat en la inclinació axial podria ser una raó clau per la qual Mart es va transformar d'un paisatge humit fa milers de milions d'anys en un desert estèril.

"Mart està a la zona habitable del nostre sistema solar, però la seva inclinació axial ha estat molt inestable, variant de zero a 60 graus", va dir el professor assistent de Geòrgia Tech Gongjie Li, que va dirigir l'estudi juntament amb l'estudiant de postgrau Yutong Shan de Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Aquesta inestabilitat probablement va contribuir a la descomposició de l'atmosfera marciana i l'evaporació de l'aigua superficial".

Com comparació, la inclinació axial de la Terra oscil·la més suaument, entre 22.1 i 24.5 graus, anant d'un extrem a un altre cada 10.000 anys aproximadament.

L'angle d'orientació de l'òrbita d'un planeta al voltant de la seva estrella amfitriona pot oscil·lar per interacció gravitacional amb altres planetes en el mateix sistema. Si l'òrbita oscil·larà a la mateixa velocitat que la precessió de l'eix de rotació del planeta (similar al moviment circular exhibit per l'eix de rotació d'una part superior o giroscopi), l'eix de rotació també trontollaria cap endavant i cap enrere, a vegades dramàticament.

Afortunadament, la lluna manté les variacions de la Terra sota control. La lluna augmenta la taxa de precessió de l'eix de rotació del nostre planeta i la fa diferent de la taxa d'oscil·lació orbital. Mart, per altra banda, no té un satèl·lit prou gran com per estabilitzar la seva inclinació axial.

"Sembla que tots dos exoplanetes són molt diferents de Mart i la Terra perquè tenen una connexió més feble amb els seus planetes germans", va dir en un comunicat Li, un membre de la facultat de la Facultat de Física. "No sabem si posseeixen llunes, però els nostres càlculs mostren que, fins i tot sense satèl·lits, els eixos de gir de Kepler-186F i 62f s'haurien mantingut constants durant desenes de milions d'anys".

Kepler-186F té menys del 10 per cent de radi que la Terra, però la seva massa, composició i densitat segueixen sent un misteri. Orbita la seva estrella cada 130 dies. Segons la NASA, la brillantor d'aquesta estrella al migdia, mentre està a 186f, semblaria tan brillant com el sol just abans de l'ocàs aquí a la Terra. Kepler-186F es troba en la constel·lació de Cygnus com a part d'un sistema estel·lar de cinc planetes.

Kepler-62f va ser l'exoplaneta més semblant a la Terra fins que els científics van trobar 186f el 2014. És aproximadament 40 per cent més gran que el nostre planeta i és probable que sigui un món terrestre o cobert per oceans. Està a la constel·lació de Lyra i és el planeta més extern entre els cinc exoplanetes que orbiten al voltant d'una sola estrella.