Un nuevo estudio se centra en la
inclinación axial de los exoplanetas similares a la Tierra en sistemas binarios
o de doble estrella. Aumenta la esperanza de vida compleja en otros
lugares ... aunque no, dicen estos astrónomos, dentro del sistema estelar más
cercano a nuestro Sol.
Alpha Centauri A y Alpha
Centauri B, las 2 estrellas del sistema Alpha Centauri, a solo 4,2 años luz
de distancia. Este sistema es nuestro vecino más cercano entre las
estrellas. Una estrella enana roja débil adicional, Alpha Centauri C, o
Proxima Centauri, también está cerca. Muchos han esperado encontrar un
exoplaneta, tal vez capaz de albergar vida avanzada, en este sistema. Pero
un nuevo estudio reduce esas expectativas mientras las eleva para el resto del
universo. Imagen vía NASA / ESA Hubble Space Telescope / Georgia Tech .
¿Estamos solos o hay otras civilizaciones inteligentes en nuestra galaxia, la Vía Láctea?
En los últimos años, los astrónomos han
descubierto miles de exoplanetas, o mundos que orbitan alrededor
de soles distantes, algunos de los cuales son potencialmente habitables. El
creciente consenso parece ser que probablemente no estamos todos
solos. Ahora, un nuevo estudio, anunciado por astrónomos en el Instituto de Tecnología
de Georgia (también conocido como Georgia Tech) el 20 de noviembre de 2019, se
centra en la inclinación axial de los exoplanetas similares a la Tierra
en sistemas binarios o de doble
estrella. También aumenta la esperanza de vida compleja en otros lugares
... aunque no, dicen estos astrónomos, dentro del sistema estelar más cercano a
nuestro Sol.
El
nuevo estudio revisado
por pares fue publicado en The Astrophysical Journal el 19 de noviembre.
Los
investigadores descubrieron que si un gemelo teórico de la Tierra se colocara
en un sistema estelar binario, donde dos estrellas orbitan entre sí, hasta el
87% de ellas deberían inclinarse sobre sus ejes de manera similar a la Tierra. Además, la inclinación debería
ser tan estable como la de la Tierra: no perfectamente estable, pero tampoco
muy inestable. Este resultado es significativo, ya que la inclinación
relativamente constante de la Tierra sobre su eje ayuda a nuestro mundo a
mantener un clima estable, necesario para que evolucione la vida compleja.
El astrónomo Gongjie Li de
Georgia Tech dijo en un comunicado :
“Los sistemas de estrellas múltiples son comunes, y aproximadamente el
50% de las estrellas tienen estrellas binarias compañeras. Por lo tanto,
este estudio se puede aplicar a una gran cantidad de sistemas solares”.
¿Los
resultados significan que todos los exoEarths en sistemas de
doble estrella tienen inclinaciones axiales estables y estables, junto con un
mayor potencial para una vida compleja? Lamentablemente no. Solo
necesitamos mirar hasta el siguiente sistema estelar más cercano para encontrar
un contraejemplo.
Ilustración artística de un exoEarth
modelado en el sistema estelar Alpha Centauri. El planeta está
hipotéticamente en la zona habitable de Alpha Centauri B, pero es helado y no
es muy hospitalario para la vida compleja. Imagen vía Georgia Tech / Billy
Quarles usando Universe Sandbox.
Es decir,
los investigadores modelaron un ejemplo de un mundo similar a la Tierra dentro
de las zonas habitables de las dos estrellas principales en
el sistema Alpha
Centauri , a solo 4,2 años luz de distancia.
Su declaración explicaba:
“Alpha Centauri A en realidad no se veía mal, pero la perspectiva de una
dinámica de eje moderada en una exo-Tierra modelada alrededor de la estrella B
era lamentable. Esto puede apagar algunas esperanzas porque Alpha Centauri
AB está a 4 años luz de distancia, y una misión llamada Starshot con
patrocinadores de renombre planea lanzar una sonda espacial para examinar el
sistema, incluso en busca de signos de vida avanzada”.
Hasta ahora, aún no se han detectado exoplanetas reales alrededor de
Alpha Centauri A o B. Por otro lado, se cree que un planeta orbita alrededor
de Proxima Centauri ,
una estrella enana roja y técnicamente el vecino más cercano de nuestro sol
(aunque nadie sabe con certeza si Proxima está
gravitacionalmente unida a las estrellas AB). Sin embargo, no se cree
que este planeta, llamado Proxima b , sea habitable. Según el investigador
principal del nuevo estudio, Billy Quarles , también de Georgia Tech:
“Simulamos cómo sería en otros binarios con múltiples variaciones de las
masas de estrellas, cualidades orbitales, etc. El mensaje general fue
positivo, pero no para nuestro vecino más cercano”.
La inclinación axial de la Tierra
varía entre 22.1 y 24.5 grados cada 41,000 años. Esto es lo
suficientemente suave para que el planeta mantenga un clima lo suficientemente
estable como para que evolucione la vida compleja. Imagen a través de timeanddate.com.
La inclinación axial de un mundo es importante para
la pregunta de si puede producir y mantener una vida compleja. Eso es
porque, por ejemplo, la inclinación axial de la Tierra tiene un efecto enorme
en el clima de nuestro planeta.
La inclinación de la Tierra no varía mucho, solo
entre 22.1 y 24.5 grados cada 41,000 años, y ese hecho ha ayudado al planeta a
mantener un clima estable durante cientos de millones de años, dicen estos
astrónomos. A su vez, el clima estable ha permitido que la evolución
continúe y produzca formas de vida más complejas.
La luna de la Tierra también ayuda a mantener al
mínimo la variación en la inclinación axial de la Tierra.
Además, la Tierra tiene una órbita estable alrededor
del sol, otro factor en qué tan bien nuestro planeta puede mantener un clima lo
suficientemente estable como para una vida compleja.
Si un planeta tiene grandes variaciones en su
inclinación axial, como lo hace nuestro vecino planeta Marte, por ejemplo, es
más difícil para el clima del planeta mantenerse estable. El eje de Marte
es mucho más variable que el de la Tierra, precesando entre 10
grados y 60 grados cada 2 millones de años.
De acuerdo con Quarles:” Si no tuviéramos la luna,
la inclinación de la Tierra podría variar unos 60 grados. Quizás nos
pareceríamos a Marte, y la precesión de su eje parece haber contribuido a una
pérdida de atmósfera”.
En Marte, esto tiene efectos significativos; a
10 grados de inclinación, la atmósfera se condensa en los polos, creando capas que
bloquean gran parte de la atmósfera de dióxido de carbono en el hielo. A
60 grados, el planeta podría desarrollar un cinturón de hielo alrededor de su
ecuador. Hoy hay mucho hielo bajo tierra en Marte, incluso cerca del
ecuador, pero no en la superficie del planeta, excepto en los polos.
Los investigadores también descubrieron que, en un
sistema de doble estrella, por ejemplo, para Alpha Centauri B, un planeta
similar a la Tierra tendría un clima más estable sin luna.
De acuerdo con Quarles:” Alrededor de Alpha
Centauri B, si no tienes luna, tienes un eje más estable que si tienes
luna. Si tienes luna, son malas noticias”.
Pero incluso sin una luna, un planeta en órbita
alrededor de Alpha Centauri B tendría dificultades para mantener un clima
estable.
Quarles dijo: “El mayor efecto que vería es las
diferencias en los ciclos climáticos relacionados con la longitud de la
órbita. En lugar de tener glaciaciones cada 100,000 años como en la
Tierra, pueden venir cada 1 millón de años, ser peores y durar mucho más”.
El
astrofísico Billy Quarles con el telescopio en el observatorio de Georgia
Tech. Imagen vía Rob Felt / Georgia
Tech.
Pero, señaló Quarles, también hay un punto dulce en su modelo, aunque pequeño:
“La órbita planetaria y el giro deben precesar justo en relación con la
órbita binaria. Existe este pequeño punto dulce”.
Sin embargo, el potencial de climas habitables en mundos similares a la
Tierra en la galaxia y el universo en general, parece bastante positivo, según
Li: ”En general, la separación entre las estrellas es mayor en los sistemas
binarios, y luego la segunda estrella tiene menos efecto en el modelo de la
Tierra. La propia dinámica de movimiento del planeta domina otras
influencias, y la oblicuidad generalmente tiene una variación menor. Entonces,
esto es bastante optimista”.
Esta es una gran noticia para la búsqueda de vida en otros
lugares. Aproximadamente la mitad de las estrellas en nuestra galaxia
existen en sistemas de doble estrella, y los nuevos resultados sugieren que
muchos exoEarths en esos sistemas deberían tener sistemas climáticos estables,
adecuados para que evolucione la vida compleja.
Incluso si no está justo al lado.
En pocas
palabras: un nuevo estudio de inclinaciones axiales de exoplanetas de Georgia
Tech muestra que muchos mundos del tamaño de la Tierra, incluso en sistemas
estelares binarios, podrían tener climas lo suficientemente estables para que
evolucione la vida compleja.
Fuente:
Oblicuity Evolution of Circumstellar Planets in Sun-like Stellar Binaries - Via
Instituto de Tecnología de Georgia
Compilado por Soca de : EarthSky publicado por Paul Scott Anderson en
SPACE – 02.diciembre.2019
