Las estrellas enanas naranjas son las más aptas para búsqueda de vida.
Proyecto "GoldiloKs".
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| Esta infografía compara las características de tres clases de estrellas en nuestra galaxia: las estrellas similares al sol se clasifican como estrellas G; las estrellas menos masivas y más frías que nuestro Sol son enanas K; e incluso las estrellas más débiles y frías son las enanas M rojizas. El gráfico compara las estrellas en términos de varias variables importantes. Las zonas habitables, potencialmente capaces de albergar planetas con vida, son más anchas para las estrellas más calientes. La longevidad de las estrellas enanas rojas M puede superar los 100 mil millones de años. Las edades enanas K pueden variar de 15 a 45 mil millones de años. Y nuestro Sol solo dura 10 mil millones de años. La cantidad relativa de radiación dañina (a la vida tal como la conocemos) que emiten las estrellas puede ser de 80 a 500 veces más intensa para las enanas M en relación con nuestro Sol, pero solo de 5 a 25 veces más intensa para las enanas K anaranjadas. Las enanas rojas constituyen la mayor parte de la población de la Vía Láctea, alrededor del 73%. Las estrellas similares al sol son solo el 6% de la población, y las enanas K están en el 13%. Cuando estas cuatro variables están equilibradas, las estrellas más adecuadas para albergar potencialmente formas de vida avanzadas son K enanos. CRÉDITOS: NASA, ESA y Z. Levy (STScI). |
En la búsqueda de vida más allá de la Tierra, los astrónomos buscan planetas en la "zona habitable" de una estrella, a veces apodada la "zona Ricitos de Oro", donde las temperaturas son adecuadas para que exista agua líquida en la superficie de un planeta para nutrir la vida tal como la conocemos.
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 más raras, más luminosas pero de vida más corta (estrellas G) y las estrellas enanas rojas más numerosas (estrellas M). 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 enanas 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 enanas rojas pueden ser horneadas hasta quedar secos y hacer que se les quite la atmósfera 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.
Las enanas 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 la radiación de rayos X mortal que los 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 usaron 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, las enanas 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.
El telescopio espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland, lleva a cabo operaciones científicas del Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía en Washington, D.C.
CRÉDITOS: Ilustración: NASA, ESA y Z. Levy (STScI); Ciencia: NASA, ESA y E. Guinan (Universidad de Villanova).
Contactos.
Ray Villard
Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, Baltimore, Maryland
410-338-4514
Edward Guinan
Universidad de Villanova, Villanova, Pennsylvania
• Publicado en HubbleSite el 8 de enero del 2020, enlace publicación.
