Así es como la vida podría prosperar en un planeta que orbita un agujero negro, y otros soles alternativos



Los agujeros negros pueden ser negros, pero pueden brillar de otras maneras.

Los agujeros negros pueden ser negros, pero pueden brillar de otras maneras. (Pixabay /)

Dos soles queman el planeta desierto de Tatooine en el Guerra de las Galaxias universo. Superman obtiene sus poderes después de dejar los rayos carmesí de la enana roja que ilumina a Krypton. La ciencia ficción a menudo pregunta cómo la vida podría adaptarse a un cielo diferente, pero estas estrellas típicas no son la única forma de mantener calientes los planetas.

La mayoría de los astrobiólogos serios pasan razonablemente su tiempo pensando en qué tipos de formas de vida podrían evolucionar en los planetas que orbitan la llamada "secuencia principal" de estrellas que producen la mayor parte del brillo de la Vía Láctea. Sin embargo, el investigador del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, Jeremy Schnittman, es astrofísico, y ha pasado muchos de sus momentos menos serios reflexionando sobre cómo podría ir la vida en algunos de los lugares más exóticos del universo. La biología tal como la conocemos es compleja, pero básicamente se reduce a la necesidad de dos requisitos previos simples: una fuente de energía para mantener el agua líquida y un entorno estable.

"Si se encuentra en un planeta que constantemente está siendo destruido por terremotos y volcanes", dice Schnittman, "incluso si tiene playas bonitas, no sería agradable".

Aunque es posible que no cuenten con las agradables escapadas tropicales de la Tierra, aquí hay cuatro tipos de sistemas alienígenas que, con una pizca de pensamiento astrofísico juguetón, apenas podrían hacer el corte para la habitabilidad.

Estrellas de neutrones

Uno de los últimos lugares en el universo en el que un microbio alienígena querría establecerse podría ser un planeta que orbita una estrella de neutrones, una estrella muerta que no tuvo el peso suficiente para colapsar completamente el espacio-tiempo en un agujero negro, pero se acercó bastante. Los astrónomos los ven como púlsares, faros en forma de faro que emiten enormes cantidades de radiación.

"Simplemente están azotando campos eléctricos y magnéticos a velocidades tremendas", dice Schnittman. "Es algo bastante desagradable".

Las estrellas de neutrones definitivamente albergan planetas (los investigadores realmente ubicaron el primer exoplaneta conocido en 1992 orbitando una estrella de neutrones pulsante), pero erradicarían la mayor parte de la vida tal como la conocemos con un diluvio constante de partículas mortales a alta velocidad. Las partículas energéticas y la radiación son la última espada de doble filo del universo: capaz de entregar energía crucial y destrucción rápida. Incluso aquí en la Tierra, la mayoría de las calorías ingresan a la red alimentaria cuando las plantas y otros organismos fotosintéticos consumen sabrosos rayos de sol, pero aun así hacemos todo lo posible para esquivar los rayos ultravioleta (para que no nos quememos con el sol).

El entorno alrededor de una estrella de neutrones se inclina fuertemente hacia el lado de la muerte y la destrucción del espectro de radiación, sin embargo, las barreras protectoras de un planeta de Ricitos de Oro podrían albergar a las criaturas más resistentes, los investigadores han calculado

. Específicamente, la vida en una "super-Tierra" de hasta diez veces el tamaño de nuestro planeta podría piratearla si tuviera una atmósfera espesa de sopa de guisantes para resistir los efectos corrosivos de la radiación entrante y proteger la superficie de los estragos del espacio, así como Un fuerte campo magnético para repeler el ataque de partículas cargadas.

Viviendo al límite

Más hospitalario, dice Schnittman, podrían ser ciertos tipos de agujeros negros. Inspirado en la pelicula Interestelar, recientemente hizo un recuento de los números para el zona habitable del agujero negro y publicó sus resultados en un documento aún no revisado sobre el servidor de preimpresión arXiv. Su experimento mental comienza con el tipo de agujero negro supermasivo que se encuentra en el corazón de la mayoría de las galaxias, ya que los agujeros negros más pequeños curvan el espacio más bruscamente de una manera que destrozaría los objetos cercanos más grandes que una pelota de baloncesto.

Los agujeros negros no brillan por sí solos, pero su naturaleza flexible podría proporcionar una fuente de energía alternativa, calculó Schnittman. Los relojes corren más lentamente cerca del borde del agujero negro (como se ve desde lejos), y las ondas de luz que oscilan hacia arriba y hacia abajo pueden considerarse pequeños relojes. Por el contrario, las manos de relojes distantes observados desde cerca del agujero negro simplemente giran y giran, y de manera similar, cualquier ola se concentra y se alimenta a una energía mucho más alta. "Todos esos ciclos de reloj o clics simplemente se acumulan, y simplemente los explotan a todos a la vez", dice Schnittman.

Como resultado, el giro del tiempo de un agujero negro podría hacer que las ondas de fondo y las partículas se comprimieran alrededor del universo lo suficientemente calientes como para calentar el planeta. En particular, Schnittman calcula que para un planeta acurrucado cerca de su borde (por ejemplo, el 1 por ciento del radio del agujero negro), el agujero negro energizaría las partículas de neutrinos livianos entrantes que podrían mantener el núcleo del planeta lo suficientemente caliente como para que los microbios prosperen profundamente subterráneo.

Sin embargo, los colonos de otros lugares necesitarían tecnología avanzada para sobrevivir en la superficie, ya que el mismo mecanismo sobrealimenta todas radiación entrante A esa distancia, el planeta giraría alrededor del agujero negro a casi la velocidad de la luz, doblando toda la luz estelar del cielo directamente hacia el observador. "(Los rayos de luz) se verían como balas que te golpean directamente en la cara", dice. "Todo el cielo se vería negro y un pequeño punto justo delante de ti sería cegadoramente brillante".

En un mundo así, los inmigrantes tendrían que esconderse debajo de un escudo de aluminio en todo el planeta para evitar ser fritos por la luz de las estrellas y el resplandor de microondas del Big Bang.

Desde una distancia saludable

Sin embargo, al alejarse unos cientos de longitudes de radio de agujeros negros, la vida se vuelve mucho más fácil. Desde una distancia tan saludable, los planetas podrían disfrutar del resplandor de gas y polvo que se enciende al caer en las fauces del monstruo. Aparte del agujero negro que cuelga en el cielo donde debería estar el sol, las condiciones de la superficie podrían no ser tan diferentes de la Tierra. Y a esa distancia, el tiempo pasaría casi al mismo ritmo que el resto del universo, por lo que la luz de las estrellas se vuelve mucho menos letal.

Además, dado que los agujeros negros supermasivos se forman solo en el centro de las galaxias, los planetas allí pueden ofrecer propiedades inmobiliarias de observación de estrellas. Schnittman dice que las estrellas cercanas saldrían durante el día, y por la noche el paisaje estelar brillaría tanto como la luna llena en la Tierra.
"La noche sería deslumbrante", dice.

Enanas blancas

Sin embargo, la vida iría mejor si se quedara pegada a las estrellas que no se han derrumbado por completo, como las enanas blancas, restos del tamaño de la Tierra de gigantes rojos que brillan al rojo vivo por el calor sobrante, a pesar de que la fusión que alimentó las estrellas se ha detenido.

Aunque envían una cantidad considerable de radiación ultravioleta hostil, Schnittman dice que son "menos aterradoras" que las estrellas de neutrones y más confiables que los agujeros negros, que pueden tragar un montón de gas y transformarse en un cuásar abrasador de planetas con poca atención. .

Desde una perspectiva energética, cualquier planeta habitable tendría que permanecer bastante cerca de su enana blanca, orbitando unas 30 veces más cerca que Mercurio del sol. Pero incluso en lugares tan cercanos, el ADN alienígena tendría que lidiar con solo un 40 por ciento más de rayos ultravioleta que el ADN de la Tierra, los investigadores han estimado.

La parte difícil sería sobrevivir a la fase gigante roja de la estrella anfitriona, cuando barre hacia afuera y asalta cualquier planeta a su paso antes de contraerse en la enana blanca. Este escenario en realidad podría ser el más relevante para el futuro de la humanidad, ya que el sol pasará por la misma transformación en unos pocos miles de millones de años, quemando a la Tierra en un proceso nítido. Con tecnología infinita, los futuros residentes de la Tierra podrían intentar mover el planeta más allá de Júpiter y esperar la ardiente expansión del sol, especula Schnittman. Pero en caso de que no salve a María, podríamos consolarnos sabiendo que los meteoritos podrían entregar agua y otros ingredientes a lo que quede después de que el sol se reduzca a una enana blanca. Todo el ciclo biológico podría comenzar de nuevo.

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