Utilizando el satélite de estudio de exoplanetas en tránsito (TESS) de la NASA, los astrónomos han descubierto que las estrellas envejecidas en su fase llamada “gigante roja” son aún más destructivas para los planetas en órbita de lo que se sospechaba anteriormente. ¿Qué nos dice esto sobre lo que le sucederá a la Tierra y al resto de nuestro sistema solar cuando el Sol experimente esta violenta transformación?
Los científicos utilizan TESS para buscar planetas extrasolares, o “exoplanetas”, observando las caídas en la luz de las estrellas que causan cuando cruzan o “tránsitan” la cara de su estrella desde su ángulo de visión alrededor de la Tierra. Comenzando con casi medio millón de sistemas planetarios, un equipo de investigadores trabajó hasta llegar a una muestra de 15.000 posibles señales planetarias detectadas por TESS. Luego, el equipo aplicó un algoritmo informático que les ayudó a identificar sólo aquellos candidatos a planetas que orbitan estrellas que apenas comenzaban a convertirse en gigantes rojas, y encontró que el número rondaba los 130, incluidos 33 que eran nuevos candidatos detectados por primera vez.
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“Esta es una fuerte evidencia de que a medida que las estrellas evolucionan fuera de su secuencia principal, pueden causar rápidamente que los planetas entren en espiral hacia ellas y sean destruidos. Esto ha sido objeto de debate y teoría durante algún tiempo, pero ahora podemos ver el impacto de esto directamente y medirlo al nivel de una gran población de estrellas”, dijo en un comunicado Edward Bryant, miembro del equipo e investigador de la Universidad de Warwick. “Esperábamos ver este efecto, pero aun así nos sorprendió lo eficientes que parecen ser estas estrellas a la hora de engullir a sus planetas cercanos”.
Las estrellas se hacen un cambio de imagen extremo
Las estrellas se convierten en gigantes rojas cuando alcanzan el final del hidrógeno en sus núcleos, lo que significa que este elemento más liviano no puede continuar convirtiéndose en helio, el proceso nuclear conocido como fusión que alimenta las llamadas estrellas de “secuencia principal” como el sol. Cuando esto sucede, los núcleos de estas estrellas comienzan a contraerse, pero las capas externas, donde el hidrógeno todavía se transforma en helio, se “inflan”, lo que hace que la estrella se expanda hasta 1.000 veces su tamaño original. Esto marca el final de la fase de secuencia principal y el comienzo de la etapa de gigante roja de la vida de una estrella.
Obviamente, esta es una mala noticia para los planetas que orbitan cerca de esta estrella en transformación. Por ejemplo, cuando el Sol entre en su fase de gigante roja dentro de unos 5 mil millones de años, se expandirá hasta tragarse a Mercurio y Venus, y posiblemente incluso a nuestro propio planeta. Sin embargo, este no es el único método de destrucción que este equipo cree que emplean las estrellas como gigantes rojas.
“Creemos que la destrucción ocurre debido al tira y afloja gravitacional entre el planeta y la estrella, llamado interacción de marea. A medida que la estrella evoluciona y se expande, esta interacción se vuelve más fuerte”, continuó Bryant. “Al igual que la luna atrae los océanos de la Tierra para crear mareas, el planeta atrae a la estrella. Estas interacciones ralentizan el planeta y hacen que su órbita se reduzca, haciéndolo girar en espiral hacia adentro hasta que se rompe o cae dentro de la estrella”.
Esto se refleja en el hecho de que cuando el equipo se centró en estrellas que ya habían comenzado a expandirse, solo había un 0,11% de posibilidades de que albergaran un planeta. Esto es alrededor de un 3% menos que la probabilidad de que una estrella de la secuencia principal albergue un planeta. Los investigadores también descubrieron que la posibilidad de que una gigante roja albergara un planeta gigante como Júpiter o Saturno también disminuía a medida que aumentaba la edad de la estrella.
Pero, ¿qué nos dice esto sobre las posibilidades de que la Tierra sobreviva a la metamorfosis del Sol en una gigante roja?
“La Tierra es ciertamente más segura que los planetas gigantes de nuestro estudio, que están mucho más cerca de su estrella. Pero sólo observamos la parte más temprana de la fase posterior a la secuencia principal, los primeros uno o dos millones de años; las estrellas tienen mucha más evolución por delante”, dijo Vincent Van Eylen, miembro del equipo e investigador del University College of London. “A diferencia de los planetas gigantes desaparecidos en nuestro estudio, la Tierra misma podría sobrevivir a la fase de gigante roja del Sol. Pero la vida en la Tierra probablemente no lo haría”.
Los investigadores ahora buscarán más datos para comprender mejor por qué algunos planetas se convierten en presa de estrellas viejas y otros no, lo que podría responder preguntas sobre la posible supervivencia de la Tierra.
“Una vez que tengamos las masas de estos planetas, eso nos ayudará a comprender exactamente qué está causando que estos planetas entren en espiral y sean destruidos”, concluyó Bryant.
La investigación del equipo fue publicada en la edición de octubre de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.