En la gran escala cósmica, nuestro pequeño rincón del Universo no es tan especial: esta idea se encuentra en el corazón de la Principio copernicano. Sin embargo, hay un aspecto importante de nuestro planeta que es realmente peculiar: nuestro Sol es una enana amarilla.
Debido a que nuestra estrella de origen es lo que conocemos más íntimamente, sería tentador suponer que las estrellas enanas amarillas y blancas (enanas FGK) son comunes en otras partes del cosmos. Sin embargo, están lejos de las estrellas más multitudinarias de la galaxia; esa pluma en particular pertenece al gorro de otro tipo de estrella: la enana roja (enanas M).
No solo las enanas rojas componen tanto como 75 por ciento de todas las estrellas de la Vía Láctea, son mucho más frías y longevas que estrellas como el Sol. Mucho, mucho más tiempo vivido.
Esperamos que nuestro Sol viva alrededor de 10 mil millones de años; Se espera que las estrellas enanas rojas vivan billones. Tanto tiempo, de hecho, que ninguno ha llegado al final de su vida útil de secuencia principal durante los 13.400 millones de años transcurridos desde el Big Bang.
Dado que las enanas rojas son tan abundantes y tan estables, y dado que no deberíamos considerarnos automáticamente cósmicamente especiales, el hecho de que no estemos orbitando una enana roja debería ser algo sorprendente. Y, sin embargo, aquí estamos, orbitando una enana amarilla no tan común.
Esta, según un papel por el astrónomo David Kipping de la Universidad de Columbia, es la paradoja del cielo rojo, un corolario de la paradoja de Fermi, que cuestiona por qué todavía no hemos encontrado ninguna otra forma de vida inteligente en el gran Universo.
“Resolviendo esta paradoja” el escribe, “revelaría una guía para la orientación de futuros experimentos de detección de vida remota y los límites de la vida en el cosmos”.
Impresión artística del sistema planetario que orbita a la enana roja TRAPPIST-1. (Mark Garlick / Science Photo Library / Getty Images)
Las estrellas enanas rojas son una perspectiva atractiva para la búsqueda de vida extraterrestre. No arden tan calientes como las estrellas similares al Sol, lo que significa que los exoplanetas que los orbitan deben estar más cerca para alcanzar temperaturas habitables. A su vez, esto podría hacer que dichos exoplanetas sean más fáciles de encontrar y estudiar, ya que orbitan sus estrellas con más frecuencia que la Tierra y el Sol.
De hecho, los astrónomos han encontrado bastantes exoplanetas rocosos, como la Tierra, Venus y Marte, orbitando estrellas enanas rojas en esta zona habitable. Y algunos de ellos incluso están relativamente cerca. Es algo tentador, y ciertamente parece que las estrellas enanas rojas deberían albergar vida al menos en alguna parte, razón por la cual los astrobiólogos están buscando.
En su artículo, Kipping presenta cuatro resoluciones para la paradoja del cielo rojo.
Resolución I: un resultado inusual
La primera es que, bueno, solo somos un bicho raro. Si la velocidad a la que surge la vida alrededor de ambos tipos de estrellas es similar, entonces la Tierra es un valor atípico, y nuestra emergencia orbitando el Sol fue simplemente aleatoria, una probabilidad entre 100.
Eso crearía tensión con el principio copernicano, que establece que no hay observadores privilegiados en el Universo y que nuestro lugar en él es bastante normal. Para nosotros, ser valores atípicos sugeriría que nuestro lugar es no muy normal.
Esta respuesta no es imposible, pero tampoco particularmente satisfactoria. Las otras tres resoluciones brindan respuestas que no solo son más satisfactorias, sino que en realidad podrían ser comprobables.
Resolución II: Vida inhibida bajo un cielo rojo
Según esta resolución, Kipping sostiene que las enanas amarillas son más habitables que las enanas rojas y, como consecuencia, la vida surge con mucha menos frecuencia alrededor de las enanas rojas, alrededor de 100 veces menos. Hay mucha evidencia teórica que respalda esta idea. Las enanas rojas, por ejemplo, tienden a ser ruidosas, con mucha actividad de llamaradas y no tienden a tener planetas como Júpiter.
“Gran parte del trabajo teórico ha cuestionado la plausibilidad de la vida compleja en las enanas M, con preocupaciones planteadas con respecto al bloqueo de las mareas y el colapso atmosférico, el aumento de la exposición a los efectos de la actividad estelar, las fases extendidas de la secuencia principal y la escasez de potenciales beneficiosos del tamaño de Júpiter. compañeros ” Kipping escribió
“Sobre esta base, hay un buen razonamiento teórico para respaldar la resolución II, aunque hacemos hincapié en que permanece sin verificar observacionalmente”.
Impresión artística de una enana roja que desencadena una mega llamarada. (Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA / S. Wiessinger)
Resolución III: Una ventana truncada para la vida compleja
Aquí, el argumento es que la vida simplemente no ha tenido tiempo suficiente para emerger alrededor de las estrellas enanas rojas.
Esto puede parecer contrario a la intuición, pero tiene que ver con la fase previa a la secuencia principal de la vida de la estrella, antes de que comience a fusionar hidrógeno. En este estado, la estrella arde más caliente y más brillante; para las enanas rojas, dura alrededor de mil millones de años. Durante este tiempo, se podría desencadenar un efecto invernadero permanente y descontrolado en cualquier mundo potencialmente habitable.
Esto podría significar que la ventana para que surja la biología compleja en planetas rocosos en enanas blancas y amarillas es mucho más larga que en las enanas rojas.
Resolución IV: La escasez de puntos rojo pálido
Finalmente, aunque alrededor del 16 por ciento de las enanas rojas con exoplanetas figuran como albergando exoplanetas rocosos en la zona habitable, quizás estos mundos no sean tan comunes como pensábamos. Nuestras encuestas muestrean las enanas rojas más masivas, porque son las más brillantes y fáciles de estudiar; pero ¿qué pasa si los excéntricos, de los que sabemos relativamente poco, no tienen exoplanetas rocosos en la zona habitable?
Dado que las enanas rojas de baja masa son, de hecho, las más numerosas, esto podría significar que los exoplanetas rocosos de la zona habitable son 100 veces menos comunes alrededor de las enanas rojas que alrededor de las enanas amarillas.
“En este caso, la vida inteligente es rara en el cosmos y se genera universalmente entre las enanas M y FGK, pero los mundos habitables son al menos dos órdenes de magnitud menos comunes alrededor de las enanas M que las FGK”. Kipping escribió.
“Dos órdenes de magnitud son una diferencia considerable, lo que hace que esta sea una explicación particularmente interesante. Esto requeriría que la gran mayoría de muchos planetas templados del tamaño de la Tierra conocidos alrededor de las enanas M sean de alguna manera inhóspitos para la vida, o que el tipo tardío Las enanas M (extremo de masa baja) rara vez albergan mundos habitables “.
Impresión artística de un mundo habitable que orbita a la enana roja Proxima Centauri. (Mark Garlick / Science Photo Library / Getty Images)
Incluso es posible que la respuesta esté en varias de estas resoluciones, lo que permitiría que el efecto en cualquier área sea menos pronunciado. Y es posible que podamos obtener la confirmación pronto. A medida que nuestra tecnología mejore, por ejemplo, podremos ver mejor las estrellas enanas rojas de menor masa y buscar planetas en órbita alrededor de ellas.
Una vez hecho esto, si encontramos exoplanetas rocosos, podemos observar más de cerca su habitabilidad potencial, determinando si orbitan en la zona habitable y si la vida allí podría haber sido bloqueada por procesos estelares.
“Por último,” Kipping escribió, “resolver la paradoja del cielo rojo es de interés central para la astrobiología y SETI, con implicaciones en cuanto a a qué estrellas dedicar nuestros recursos, además de plantear una pregunta fundamental sobre la naturaleza y los límites de la vida en el cosmos”.
La investigación ha sido publicada en PNAS.
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