¿Qué pasaría si la Tierra no tuviera campo magnético?

EP | 21/07/2021

Cuando el Sol evolucione para convertirse en una estrella gigante roja, la Tierra podrá ser tragada por la atmósfera de nuestra estrella - MSFC / NASA

Cualquier vida en planetas que orbitan estrellas enanas blancas evolucionó casi con toda seguridad después de la muerte de la estrella.

Es lo que concluye un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Warwick que revela las consecuencias de los intensos y furiosos vientos estelares que azotarán a un planeta mientras su estrella está muriendo, publicada en 'Monthly Notices of the Royal Astronomical Society' y presentada por el autor principal, el doctor Dimitri Veras, en el National Astronomy Meeting (NAM 2021).

La investigación proporciona una nueva perspectiva a los astrónomos que buscan señales de vida alrededor de estas estrellas muertas, al examinar el impacto que sus vientos tendrán en los planetas en órbita durante la transición de la estrella a la etapa de enana blanca.

El estudio concluye que es casi imposible que la vida sobreviva a la evolución estelar cataclísmica a menos que el planeta tenga un campo magnético intensamente fuerte -o magnetosfera- que pueda protegerlo de los peores efectos.

En el caso de la Tierra, las partículas del viento solar pueden erosionar las capas protectoras de la atmósfera que protegen a los seres humanos de la dañina radiación ultravioleta. La magnetosfera terrestre actúa como un escudo para desviar esas partículas a través de su campo magnético. No todos los planetas tienen magnetosfera, pero la de la Tierra está generada por su núcleo de hierro, que gira como una dinamo para crear su campo magnético.

"Sabemos que el viento solar erosionó en el pasado la atmósfera marciana, que, a diferencia de la Tierra, no tiene una magnetosfera a gran escala. Lo que no esperábamos encontrar es que el viento solar en el futuro pudiera ser igual de dañino incluso para aquellos planetas que están protegidos por un campo magnético", afirma la doctora Aline Vidotto, del Trinity College de Dublín, coautora del estudio.

Todas las estrellas acaban agotando el hidrógeno disponible que alimenta la fusión nuclear en sus núcleos. En el Sol, el núcleo se contrae y se calienta, provocando una enorme expansión de la atmósfera exterior de la estrella hasta convertirse en una "gigante roja".

El Sol se estirará entonces hasta alcanzar un diámetro de decenas de millones de kilómetros, engullendo los planetas interiores, incluida posiblemente la Tierra. Al mismo tiempo, la pérdida de masa de la estrella hace que su atracción gravitatoria sea más débil, por lo que los planetas restantes se alejan.

Durante la fase de gigante roja, el viento solar será mucho más fuerte que en la actualidad y fluctuará de forma espectacular. Veras y Vidotto modelizaron los vientos de 11 tipos diferentes de estrellas, con masas que van de una a siete veces la de nuestro Sol.

Su modelo demostró cómo la densidad y la velocidad del viento estelar, combinadas con una órbita planetaria en expansión, conspiran para encoger y expandir alternativamente la magnetosfera de un planeta a lo largo del tiempo. Para que cualquier planeta mantenga su magnetosfera a lo largo de todas las etapas de la evolución estelar, su campo magnético debe ser al menos cien veces más fuerte que el campo magnético actual de Júpiter.

El proceso de evolución estelar también provoca un cambio en la zona habitable de una estrella, que es la distancia que permitiría a un planeta tener la temperatura adecuada para albergar agua líquida.

En nuestro sistema solar, la zona habitable se desplazaría desde unos 150 millones de km del Sol -donde se encuentra la Tierra actualmente- hasta 6.000 millones de km, o sea, más allá de Neptuno. Aunque un planeta en órbita también cambiaría de posición durante las fases de bifurcación gigante, los científicos descubrieron que la zona habitable se desplaza hacia el exterior más rápidamente que el planeta, lo que supone un reto adicional para cualquier vida existente que espere sobrevivir al proceso.

Finalmente, la gigante roja se desprende de toda su atmósfera exterior, dejando atrás el denso remanente caliente de la enana blanca. Estas no emiten vientos estelares, por lo que una vez que la estrella alcanza esta fase, el peligro para los planetas supervivientes ha pasado.

Citado por Eureka Alert, el doctor Dimitri Veras, autor del estudio señala que con él se "la dificultad de que un planeta mantenga su magnetosfera protectora a lo largo de todas las fases de la rama gigante de la evolución estelar".

"Una conclusión es que la vida en un planeta en la zona habitable alrededor de una enana blanca se desarrollaría casi con toda seguridad durante la fase de enana blanca, a menos que esa vida fuera capaz de soportar múltiples cambios extremos y repentinos en su entorno", añade.

Futuras misiones como el telescopio espacial James Webb, que se lanzará a finales de este año, deberían revelar más información sobre los planetas que orbitan alrededor de las estrellas enanas blancas, incluyendo si los planetas dentro de sus zonas habitables muestran biomarcadores que indican la presencia de vida, por lo que el estudio proporciona un contexto valioso para cualquier posible descubrimiento.

Hasta ahora no se ha encontrado ningún planeta terrestre que pueda albergar vida alrededor de una enana blanca, pero dos gigantes gaseosos conocidos están lo suficientemente cerca de la zona habitable de su estrella como para sugerir que podría existir un planeta de este tipo. Es probable que estos planetas se hayan acercado a la enana blanca como resultado de las interacciones con otros planetas más lejanos.

El doctor Veras añade que "estos ejemplos muestran que los planetas gigantes pueden acercarse mucho a la zona habitable. La zona habitable de una enana blanca está muy cerca de la estrella porque emiten mucha menos luz que una estrella similar al Sol".

"Sin embargo, las enanas blancas también son estrellas muy estables, ya que no tienen vientos -apostilla--. Un planeta estacionado en la zona habitable de la enana blanca podría permanecer allí durante miles de millones de años, dando tiempo a que se desarrolle la vida siempre que las condiciones sean adecuadas".

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