La paradoja del cielo rojo te hará cuestionar nuestro lugar en el universo

En la gran escala cósmica, nuestro pequeño rincón del Universo no es tan especial: esta idea está en el corazón de la Principio copernicano. Sin embargo, hay un aspecto importante de nuestro planeta que es verdaderamente peculiar: nuestro Sol es una enana amarilla.

Dado que nuestra estrella de origen es lo que conocemos más íntimamente, sería tentador suponer que las estrellas enanas amarillas y blancas (enanas FGK) son comunes en otras partes del cosmos. Sin embargo, están lejos de ser las estrellas más numerosas de la galaxia; esa pluma en particular pertenece al sombrero de otro tipo de estrella: la enana roja (M nane).

No solo las enanas rojas componen cuánto 75 por ciento de todas las estrellas de la Vía Láctea, son mucho más frías y longevas que estrellas como el Sol. Vivieron mucho, mucho más tiempo.

Esperamos que nuestro Sol viva unos 10 mil millones de años; Se espera que las estrellas enanas rojas vivan en billones. Tanto tiempo, de hecho, que nadie ha llegado al final de su vida útil en la secuencia principal durante los 13.400 millones de años transcurridos desde Big Bang.

Dado que las enanas rojas son tan abundantes y tan estables, y dado que no deberíamos considerarnos automáticamente cósmicamente especiales, el hecho de que no estemos orbitando una enana roja debería ser algo sorprendente. Sin embargo, aquí estamos, orbitando una enana amarilla poco común.

Esta, según un documento por el astrónomo de la Universidad de Columbia David Kipping, es la paradoja del cielo rojo, un corolario de la Paradoja de fermi, lo que se pregunta por qué todavía no hemos encontrado otras formas de vida inteligente en el vasto Universo.

«Resolviendo esta paradoja» el escribe, «revelaría una guía para apuntar a experimentos futuros en la detección de vida remota y los límites de la vida en el cosmos».

Impresión artística del sistema planetario que orbita a la enana roja TRAPPIST-1. (Mark Garlick / Biblioteca de fotografías científicas / Getty Images)

Las estrellas enanas rojas son una perspectiva interesante para la búsqueda de vida extraterrestre. No arden como estrellas similares al Sol, lo que significa que todos los exoplanetas que los orbitan deben estar más cerca para alcanzar temperaturas habitables. A su vez, esto podría facilitar la búsqueda y el estudio de dichos exoplanetas, ya que orbitan sus estrellas con más frecuencia que la Tierra.

De hecho, los astrónomos han encontrado varios exoplanetas rocosos, como la Tierra, Venus Y Marte – enanas rojas orbitando en esta zona habitable. Y algunos de ellos también están relativamente cerca. Es algo tentador, y ciertamente parece que las estrellas enanas rojas deberían albergar vida al menos en alguna parte, razón por la cual los astrobiólogos están buscando.

En su artículo, Kipping presenta cuatro resoluciones para la paradoja del cielo rojo.

Resolución I: un resultado inusual

La primera es, bueno, somos unos excéntricos. Si la velocidad a la que surge la vida alrededor de ambos tipos de estrellas es similar, entonces la Tierra es un valor atípico y nuestra aparición en órbita alrededor del Sol fue solo una posibilidad, una entre 100.

Esto crearía tensión con el principio copernicano, que establece que no hay observadores privilegiados en el Universo y que nuestro lugar en él es bastante normal. Para nosotros, ser valores atípicos sugeriría que nuestro lugar es no muy normal.

Esta respuesta no es imposible, pero tampoco particularmente satisfactoria. Las otras tres resoluciones brindan respuestas que no solo son más satisfactorias, sino que en realidad pueden ser verificables.

Resolución II: vida inhibida bajo un cielo rojo

En esta resolución, Kipping sostiene que las enanas amarillas son más habitables que las enanas rojas y, como resultado, la vida surge con mucha menos frecuencia alrededor de las enanas rojas, unas 100 veces menos. Hay mucha evidencia teórica para apoyar esta idea. Las enanas rojas, por ejemplo, tienden a ser turbulentas, con mucha actividad en llamas y no tienden a tener planetas como Júpiter.

Gran parte del trabajo teórico ha cuestionado la verosimilitud de la vida compleja en las enanas M, con inquietudes planteadas sobre el bloqueo de las mareas y el colapso atmosférico, el aumento de la exposición a los efectos de la actividad estelar, las fases extendidas de la pre-secuencia principal y la escasez de beneficios potenciales. Júpitergrandes compañeros » Kipping escribió.

«Sobre esta base, existe un buen razonamiento teórico en apoyo de la Resolución II, aunque hacemos hincapié en que permanece sin verificar observacionalmente».

Impresión artística de una enana roja que desencadena una mega llamarada. (Centro de Vuelo Espacial Goddard de NASA / S. Wiessinger)

Resolución III: una ventana truncada a la vida compleja

Aquí, el argumento es que la vida simplemente no tuvo tiempo suficiente para emerger alrededor de las estrellas enanas rojas.

Esto puede parecer contradictorio, pero tiene que ver con la fase principal de secuencia previa de la vida de la estrella, antes de que comience a derretir el hidrógeno. En este estado, la estrella arde más caliente y más brillante; para las enanas rojas, dura alrededor de mil millones de años. Durante este tiempo, se podría desencadenar un efecto invernadero permanente incontrolado en cualquier mundo potencialmente habitable.

Esto podría significar que la ventana para el surgimiento de biología compleja en planetas rocosos en enanas blancas y amarillas es mucho más larga que en enanas rojas.

Resolución IV: escasez de puntos rojo pálido

Por último, aunque alrededor del 16% de las enanas rojas con exoplanetas figuran como albergando exoplanetas rocosos en la zona habitable, quizás estos mundos no sean tan comunes como pensábamos. Nuestras encuestas muestrean las enanas rojas más masivas, porque son las más brillantes y fáciles de estudiar; pero ¿y si los picantes, de los que sabemos relativamente poco, no tienen exoplanetas rocosos de zonas habitables?

Dado que las enanas rojas de baja masa son, de hecho, las más numerosas, esto podría significar que los exoplanetas rocosos de la zona habitable son 100 veces menos comunes alrededor de las enanas rojas que las enanas amarillas.

«En este caso, la vida inteligente es rara en el cosmos y se genera universalmente entre las enanas M y FGK, pero los mundos habitables son al menos dos órdenes de magnitud menos comunes alrededor de las enanas M que las FGK». Kipping escribió.

«Dos órdenes de magnitud son una diferencia considerable que hace que esta explicación sea particularmente interesante. Esto requeriría que la gran mayoría de muchos planetas templados del tamaño de la Tierra alrededor de enanas M sean de alguna manera inhóspitos para la vida, o que el tipo tardío Gli M – enanas ( bajo nivel de masa) rara vez albergan mundos habitables «.

Impresión artística de un mundo habitable que orbita alrededor de la enana roja Proxima Centauri. (Mark Garlick / Biblioteca de fotografías científicas / Getty Images)

También es posible que la respuesta esté en muchas de estas resoluciones, que permitirían reducir el efecto en cualquier área. Y es posible que podamos obtener confirmación pronto. A medida que nuestra tecnología mejore, por ejemplo, podremos ver mejor las estrellas enanas rojas de menor masa y buscar planetas que las orbitan.

Una vez hecho esto, si encontramos exoplanetas rocosos, podemos observar más de cerca su habitabilidad potencial, determinando si orbitan en la zona habitable y si la vida puede haber sido obstaculizada por procesos estelares.

«Definitivamente,» Kipping escribió, «Resolver la paradoja del cielo rojo es de interés central para la astrobiología y SETI, con implicaciones para qué estrellas dedicar nuestros recursos, además de hacer una pregunta fundamental sobre la naturaleza y los límites de la vida en el cosmos».

La investigación fue publicada en PNAS.