Los escudos de los planetas se entrelazarán bajo los furiosos vientos estelares de sus estrellas moribundas; es casi imposible que la vida sobreviva.

Los escudos de los planetas se entrelazarán bajo los furiosos vientos estelares de sus estrellas moribundas; es casi imposible que la vida sobreviva.

A medida que el Sol evoluciona hacia una estrella gigante roja, la atmósfera de nuestra estrella puede engullir la Tierra, y con un viento solar más estable, las magnetosferas resistentes y protectoras de los exoplanetas gigantes pueden ser despojadas. Crédito: MSFC / NASA

Un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Warwick dice que cualquier vida identificada en planetas que orbitan estrellas enanas blancas evolucionó después de la muerte de la estrella, lo que reveló las consecuencias de los vientos estelares intensos y furiosos que golpearían a un planeta cuando su estrella moría. La investigación se publicó en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society y fue presentada por el autor principal, el Dr. Dimitri Veras, hoy (21 de julio de 2021) en la Reunión Nacional de Astronomía en Línea (NAM 2021).

La investigación proporciona una nueva perspectiva para los astrónomos que buscan signos de vida alrededor de estas estrellas muertas al examinar el efecto de sus vientos en los planetas que orbitan alrededor de los planetas a medida que la estrella pasa a una fase de enana blanca. El estudio concluyó que sería casi imposible que la vida sobreviviera a una evolución estelar catastrófica a menos que el planeta tuviera un campo magnético extremadamente fuerte, o magnetosfera, que pudiera protegerlo de los peores impactos.

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

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Sabemos que en el pasado el viento solar erosionó la atmósfera de Marte, que, a diferencia de la Tierra, no tiene una magnetosfera extensa. Lo que no esperábamos descubrir es que el viento solar en el futuro podría ser destructivo incluso para aquellos planetas protegidos por un campo magnético ”, dice el Dr. Allen Viduto del Trinity College de Dublín, coautor del estudio.

Finalmente, todas las estrellas se quedaron sin hidrógeno que alimenta la fusión nuclear en sus núcleos. En el Sol, el núcleo se encogerá y calentará, provocando una expansión masiva de la atmósfera exterior de la estrella hasta convertirse en una “gigante roja”. El sol luego se extendería a un diámetro de decenas de millones de kilómetros, envolviendo los planetas interiores, posiblemente incluida la Tierra. Al mismo tiempo, la pérdida de masa en la estrella significa que tiene una fuerza gravitacional más débil, por lo que los planetas restantes se están alejando más.

Durante la fase de gigante roja, el viento solar será mucho más fuerte de lo que es hoy y fluctuará significativamente. Ferras y Viduto han modelado vientos de 11 tipos diferentes de estrellas, con masas que van de una a siete veces la masa de nuestro sol.

Su modelo mostró cómo la densidad y la velocidad de los vientos estelares, combinadas con una órbita planetaria creciente, conspiran para encoger y expandir la magnetosfera de un planeta con el tiempo. Para que un planeta mantenga su magnetosfera durante 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.

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El proceso de evolución estelar también provoca un cambio en la zona habitable de la estrella, la distancia que permite que el planeta tenga la temperatura adecuada para soportar el agua líquida. En nuestro sistema solar, la zona habitable pasaría de unos 150 millones de kilómetros del sol, donde se encuentra actualmente la Tierra, a 6 mil millones de kilómetros, o más lejos de Neptuno. Aunque el planeta en órbita también puede cambiar de posición durante las fases de ramificación gigante, los científicos han descubierto que la zona habitable se mueve hacia afuera más rápido que el planeta, lo que plantea desafíos adicionales para cualquier vida que espere sobrevivir.

Al final, el gigante rojo se despojó de toda su atmósfera exterior, dejando atrás los restos de una enana blanca gruesa y caliente. No emiten vientos estelares, por lo que una vez que la estrella llega a esta etapa, el peligro para los planetas restantes se acaba.

“Este estudio demuestra la dificultad de mantener un planeta en su magnetosfera protectora a lo largo de la ramificación gigante de la evolución estelar”, dijo el Dr. Ferras.

“Una conclusión es que la vida en un planeta en la zona habitable alrededor de una enana blanca casi con certeza evolucionará durante la etapa de enana blanca a menos que la vida sea capaz de resistir muchos cambios extremos y abruptos en su entorno”.

Las misiones futuras, como el telescopio espacial James Webb, que se lanzará a finales de este año, deberían revelar más sobre los planetas que orbitan alrededor de estrellas enanas blancas, incluido si los planetas en sus zonas habitables muestran biomarcadores de vida, por lo que el estudio proporciona un contexto valioso para cualquier descubrimiento potencial.

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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 indicar la posibilidad de que exista tal planeta para interacciones con otros planetas externos.

El Dr. Ferras agrega: “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 emite mucha menos luz que una estrella similar al Sol. Sin embargo, el blanco las enanas también son estrellas estacionarias Very donde no hay viento. Un planeta atrofiado puede permanecer allí en la zona habitable de la enana blanca durante miles de millones de años, dando tiempo a que la vida evolucione siempre que las condiciones sean las adecuadas “.

Reunión: Reunión Nacional de Astronomía de la Real Sociedad Astronómica

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