Un paso
importante en la búsqueda de planetas habitables es encontrar estrellas
adecuadas que puedan fomentar la aparición de organismos complejos. Debido
a que nuestro Sol ha nutrido la vida en la Tierra durante casi 4 mil millones
de años, la sabiduría convencional sugeriría que estrellas como esta serían las
mejores candidatas. Pero las estrellas como nuestro Sol representan solo
alrededor del 10% de la población de la Vía Láctea. Además, son
relativamente de corta duración. Nuestro Sol está a la mitad de su vida
útil estimada de 10 mil millones de años.
Los
organismos complejos surgieron en la Tierra hace solo 500 millones de
años. Y, la forma moderna de los humanos ha estado aquí solo por un abrir
y cerrar de ojos en escalas de tiempo cosmológicas: 200,000 años. El
futuro de la humanidad es desconocido. Pero lo que es seguro es que la
Tierra se volverá inhabitable para formas de vida superiores en poco más de mil
millones de años, a medida que el Sol se caliente y deseque nuestro planeta.
Por lo
tanto, las estrellas un poco más frías que nuestro Sol, llamadas enanas
naranjas, se consideran mejores lugares de reunión para una vida
avanzada. Pueden arder constantemente durante decenas de miles de millones
de años. Esto abre un vasto tiempo para la evolución biológica para
perseguir una infinidad de experimentos para producir formas de vida
robustas. Y, por cada estrella como nuestro Sol, hay tres veces más enanas
naranjas en la Vía Láctea.
El único
tipo de estrella que es más abundante son las enanas rojas. Pero estas son
pequeñas estrellas luchadoras. Son tan magnéticamente activos que bombean
500 veces más radiación en forma de rayos X y luz ultravioleta que nuestro
Sol. Los planetas alrededor de estas estrellas reciben una paliza. No
serían un lugar al que llamar hogar para organismos como nosotros.
Una idea
emergente, respaldada por encuestas estelares realizadas por Hubble y otros
telescopios, es que las enanas naranjas son "estrellas de Ricitos de
Oro": no demasiado calientes, ni demasiado frías, y sobre todo, no
demasiado violentas para albergar planetas amigables con la vida en un vasto
horizonte del tiempo cósmico
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| Comparación de estrellas G, K y M para habitabilidad |
Una idea emergente, respaldada por un conjunto de encuestas estelares de tres décadas de duración, es que hay "estrellas Ricitos de oro": ni demasiado calientes, ni demasiado frías, y sobre todo, no demasiado violentas para albergar planetas amigables con la vida.
Debido
a que nuestro Sol ha nutrido la vida en la Tierra durante casi 4 mil millones
de años, la sabiduría convencional sugeriría que estrellas como esta serían las
principales candidatas en la búsqueda de otros mundos potencialmente
habitables. En realidad, las estrellas ligeramente más frías y menos
luminosas que nuestro Sol, clasificadas como enanas K, son las verdaderas
"estrellas de Ricitos de Oro", dijo Edward Guinan, de la Universidad
de Villanova, Villanova, Pensilvania. "Las estrellas enanas K están
en el 'punto dulce', con propiedades intermedias entre las estrellas de tipo
solar (estrellas G) más raras, más luminosas pero de vida más corta y las
estrellas enanas rojas (estrellas M) más numerosas. Las estrellas K ,
especialmente los más cálidos, tienen el mejor de todos los mundos. Si buscas
planetas con habitabilidad, la abundancia de estrellas K aumenta tus
posibilidades de encontrar vida ".
Para
empezar, hay tres veces más enanos K en nuestra galaxia que estrellas como
nuestro Sol. Aproximadamente 1,000 estrellas K se encuentran dentro de los
100 años luz de nuestro Sol como principales candidatos para la
exploración. Estas llamadas enanas naranjas viven de 15 mil millones a 45
mil millones de años. Por el contrario, nuestro Sol, que ya está a la mitad
de su vida útil, dura solo 10 mil millones de años. Su tasa de evolución
estelar comparativamente rápida dejará a la Tierra en gran parte inhabitable en
solo otros 1 o 2 mil millones de años. "Las estrellas de tipo solar
limitan el tiempo que la atmósfera de un planeta puede permanecer
estable", dijo Guinan. Esto se debe a que dentro de unos mil millones
de años, la Tierra orbitará dentro del borde más caliente (interior) de la zona
habitable del Sol, que se mueve hacia afuera a medida que el Sol se vuelve más
cálido y brillante. Como resultado, la Tierra se desecará a medida
que pierda su atmósfera y océanos actuales. A una edad de 9 mil millones
de años, el Sol se habrá hinchado para convertirse en un gigante rojo que
podría engullir la Tierra.
A
pesar de su pequeño tamaño, las estrellas enanas rojas aún más abundantes,
también conocidas como estrellas enanas M, tienen vidas aún más largas y
parecen ser hostiles a la vida tal como la conocemos. Los planetas que se
encuentran en una zona habitable relativamente estrecha de una enana roja, que
está muy cerca de la estrella, están expuestos a niveles extremos de rayos X y
radiación ultravioleta (UV), que pueden ser hasta cientos de miles de veces más
intensos que Lo que la Tierra recibe del Sol. Un implacable espectáculo de
fuegos artificiales de bengalas y eyecciones de masa coronal bombardean
planetas con un aliento de plasma hirviendo de dragón y lluvias de partículas
penetrantes de alta energía. Los planetas de zonas habitables enanos rojos
pueden ser horneados hasta quedar secos y hacer que sus atmósferas se eliminen
muy temprano en sus vidas. Esto probablemente podría prohibir que los
planetas evolucionen para ser más hospitalarios unos miles de millones de años
después de que los estallidos de enanas rojas hayan disminuido. "Ya
no somos tan optimistas sobre las posibilidades de encontrar vida avanzada
alrededor de muchas estrellas M", dijo Guinan.
Los
enanos K no tienen campos magnéticos intensamente activos que generen fuertes
emisiones de rayos X y UV y explosiones energéticas, y por lo tanto disparan
bengalas con mucha menos frecuencia, según la investigación de Guinan. Los
planetas acompañantes recibirían aproximadamente 1/100 de tanta radiación de
rayos X mortal como las que orbitan en las zonas habitables cercanas de
estrellas M magnéticamente activas.
En
un programa llamado Proyecto "GoldiloKs", Guinan y su colega de
Villanova, Scott Engle, están trabajando con estudiantes universitarios para
medir la edad, la tasa de rotación y los rayos X y la radiación ultravioleta
lejana en una muestra de estrellas G y K en su mayoría frías. Están utilizando
el telescopio espacial Hubble de la NASA, el Observatorio de rayos X Chandra y
el satélite XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea para sus observaciones. Las
observaciones sensibles de la luz ultravioleta del Hubble de la radiación del
hidrógeno se utilizaron para evaluar la radiación de una muestra de
aproximadamente 20 enanas naranjas. "Hubble es el único telescopio
que puede hacer este tipo de observación", dijo Guinan.
Guinan
y Engle descubrieron que los niveles de radiación eran mucho más benignos para
los planetas acompañantes que los que se encuentran alrededor de las enanas
rojas. Las estrellas K también tienen vidas más largas y, por lo tanto, una
migración más lenta de la zona habitable. Por lo tanto, los enanos K
parecen ser el lugar ideal para buscar vida, y estas estrellas darían tiempo
para que se desarrolle una vida altamente evolucionada en los
planetas. Durante toda la vida del Sol, 10 mil millones de años, las
estrellas K solo aumentan su brillo en aproximadamente un 10-15%, lo que le da
a la evolución biológica un período de tiempo mucho más largo para evolucionar
formas de vida avanzadas que en la Tierra.
Guinan
y Engle observaron algunas de las estrellas K más interesantes que albergan
planetas, incluidos Kepler-442, Tau Ceti y Epsilon Eridani. (Los dos
últimos fueron objetivos iniciales del Proyecto Ozma de fines de la década de
1950, el primer intento de detectar transmisiones de radio de civilizaciones
extraterrestres).
"Kepler-442
es notable porque esta estrella (clasificación espectral, K5) alberga lo que se
considera uno de los mejores planetas Ricitos de Oro, Kepler-442b, un planeta
rocoso que es un poco más del doble de la masa de la Tierra. Entonces, el
sistema Kepler-442 es un planeta Goldilocks alojado por una estrella Goldilocks
". dijo Guinan.
En
los últimos 30 años, Guinan y Engle y sus estudiantes han observado una
variedad de tipos estelares. Según sus estudios, los investigadores han
determinado las relaciones entre la edad estelar, la tasa de rotación, las
emisiones de rayos X-UV y la actividad de los brotes. Estos datos se han
utilizado para investigar los efectos de la radiación de alta energía en las
atmósferas de los planetas y la posible vida.
Los
resultados se presentan en la 235ª reunión de la American Astronomical Society en
Honolulu, Hawaii.
