Tiempo Suficiente para la VidaPor Peter Backus - Director de Programas de Observación
En nuestro frenético mundo, rara vez tenemos tiempo para la vida: vida para la familia, vida para los amigos, o tiempo para los placeres de la vida. Al estudiar el universo, los astrobiólogos se enfrentan con un problema diferente: ¿cuáles estrellas podrían proporcionar el tiempo suficiente para la vida?. La respuesta depende de la vida de la estrella. Podría parecer extraño hablar de la vida de una estrella, pero éstas pasan por procesos parecidos al nacimiento, la madurez, e incluso la muerte. Es el tiempo transcurrido en el pasaje por esas etapas de la vida de una estrella el que determina si la vida biológica tiene alguna oportunidad en algún planeta que la orbite.|
La vida de una estrella es una lucha continua entre la fuerza de gravedad que trata de hacerla colapsar y la energía liberada por la fusión nuclear que calienta el gas y lo hace expandirse. El “metabolismo” de una estrella, es decir, la velocidad con que consume hidrógeno, está determinado por este simple balance de fuerza. Cuanto más masiva es la estrella, mayor es la fuerza de gravedad que tira de ella hacia su interior, y más hidrógeno debe ser “quemado” para luchar contra el colapso. En el caso de una estrella, no hay dudas en la cuestión “naturaleza vs. crianza”. Su destino está marcado desde el mismo día en que nace. Todas las estrellas comienzan igual, generando energía por la conversión de hidrógeno en helio. Durante esta fase, la producción de energía de una estrella es bastante constante y la vida podría tener alguna oportunidad de evolucionar en un planeta cercano. Eventualmente, la cantidad de hidrógeno en el núcleo disminuye tanto que la tasa de fusión nuclear decrece. A medida que el núcleo se encoge, se hace más denso y caliente. Lo que pasa después depende de la masa de la estrella. Para las estrellas como el Sol, el núcleo se hará lo suficientemente denso y caliente como para que aparezca una nueva reacción de fusión nuclear: el helio se transforma en carbono. Esta nueva fuente de energía refuerza otra vez la marea contra la gravedad, y la estrella se expandirá cien veces o más. Esta estrella hinchada es miles de veces más luminosa, pero su temperatura superficial es menor, presentando una tonalidad rojiza. Se convierte en una “gigante roja” y está cerca del final de su vida. Es también el final de la vida sobre los planetas que la orbitan. Cuando el Sol entre en esa fase, en aproximadamente cuatro mil millones de años a partir de ahora, su superficie tocará la Tierra. Las estrellas que son mucho más masivas que el Sol tienen una vida, y una muerte, más luminosa y más corta. Como la fuerza de gravedad es mucho mayor en las estrellas masivas, consumen su hidrógeno mucho más rápidamente. Esta fase tranquila dura millones de años, en lugar de miles de millones. La fase de gigante roja es igualmente corta y espectacular, finalizando en una explosión supernova. En su agonía, una estrella masiva brillará por un breve período más que su galaxia y abrasará cualquier planeta que la orbite. ¿Pero cuáles son las estrellas que tienen el tiempo suficiente para la vida?. Comenzando con lo más obvio, las estrellas como el Sol. Nuestro sistema solar se formó hace unos cuatro mil quinientos millones de años. La vida en la Tierra comenzó muy poco después de que la corteza del joven planeta se enfriara lo suficiente como para que hubiera agua líquida sobre ella. Los científicos han encontrado fósiles de microorganismos que datan de hace más de tres mil quinientos millones de años. Algunas formas de vida más simples deben haber aparecido aún antes. A pesar de haber tenido un comienzo tan temperado, la vida se mantuvo en su etapa unicelular por unos tres mil millones de años. En el caso de la Tierra, fueron necesarios quinientos millones de años más para que aparecieran nuestros más primitivos ancestros homínidos. Durante la mayor parte de ese período, exceptuando a los años más iniciales, el Sol proporcionó a la vida sobre nuestro planeta una fuente de energía bastante uniforme y continua. Por lo tanto, la vida necesita tiempo. En nuestro caso, necesitó varios miles de millones de años. Es bastante obvio que resulta improbable que las estrellas masivas puedan mantener planetas con vida. Con períodos vitales estables de apenas de millones de años y con muertes explosivas y esterilizadoras de planetas, es bastante difícil que la vida biológica pueda tener alguna oportunidad de evolucionar. Una cuestión intrigante que consideran los astrobiólogos de hoy en día es si las estrellas menos masivas que el Sol pueden sostener planetas con vida. Por muchos años, la idea convencional fue que no. El argumento era el siguiente: ese tipo de estrellas son pequeñas y relativamente frías. Para que un planeta pueda tener agua líquida, necesaria para la vida tal como la conocemos, tendría que orbitar cerca de la estrella. Tan cerca, de hecho, que quedaría “fijada por mareas” a la estrella, tal como la Luna está “fijada” con la Tierra. Así como la Luna muestra solamente uno de sus lados a la Tierra, de la misma forma el planeta presentaría siempre el mismo lado hacia su estrella. El otro lado sufriría de una noche permanente. La temperatura del lado nocturno sería lo suficientemente fría como para que los gases de la atmósfera se congelaran. Tal planeta tendría dos zonas climáticas: un desierto brillante y yermo, y un páramo oscuro y helado. Como añadidura a esta imagen sombría, algunas estrellas pequeñas también exhiben enormes llamaradas, versiones gigantescas de las tormentas solares que crean auroras e interrumpen las comunicaciones en la Tierra. La radiación proveniente de esas llamaradas llovería sobre el desértico lado diurno. Toda esta concepción convencional asumía que nuestro sistema solar era típico, que una estrella de poca masa tendría planetas pequeños y rocosos que estarían cerca de ella. El descubrimiento de otros sistemas planetarios ha cambiado esa imagen. Ahora sabemos que cerca de las estrellas pueden formarse planetas gigantes gaseosos, inclusive mayores que Júpiter. La atmósfera densa podría también ofrecer protección contra las llamaradas estelares. Podría ser que estrellas pequeñas con planeas gaseosos gigantes puedan ser lugares excelentes para la vida, ya que este tipo de estrellas ofrece un tiempo más que suficiente para la vida, en el orden de decenas de miles de millones de años. Un equipo de científicos del Instituto SETI, como parte del Instituto de Astrobiología de la NASA, está confeccionando experimentos para reconsiderar las posibilidades de vida en planetas que orbiten estrellas pequeñas. Este tipo de estrellas es el más común. Más de tres cuartas partes de todas las estrellas tienen menos de la mitad de la masa del Sol. Si tales estrellas son refugios aptos para los planetas habitables, la vida podría ser mucho más común y estar más extendida que lo podamos haber imaginado nunca. | ||
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