La estrella de Barnard es potencialmente destructiva para la vida


La estrella de Barnard, una enana roja con una antigüedad de 10 mil millones de años ubicada a solo 6 años luz de la Tierra, sigue siendo muy activa y potencialmente destructiva para las atmósferas de los exoplanetas que orbitan a su alrededor, según una nueva investigación dirigida por astrónomos de la Universidad de Colorado.

La estrella de Barnard, también conocida como Gliese 699 o GJ 699, es una estrella enana M3.5 ubicada en la constelación de Ofiuco (el portador de la serpiente o Serpentario) o también conocido como "El cazador de serpientes", una de las 88 constelaciones modernas, y era una de las 48 listadas por Ptolomeo. Puede verse en ambos hemisferios entre los meses de abril a octubre por estar situada sobre el ecuador celeste.

Este astro es la siguiente estrella más cercana a nuestro Sol después del sistema estelar triple, Alpha Centauri.

Es mucho más pequeña que el Sol y alberga al menos un exoplaneta: una super-Tierra con una masa 3,2 veces mayor que la de la Tierra. Conocido como la estrella b de Barnard, este planeta orbita alrededor de su estrella madre una vez cada 233 días y se encuentra en una región distante conocida como la "línea de nieve".

Se estima que la temperatura de la superficie del planeta es de menos 170 grados Celsius (menos 274 grados Fahrenheit), lo que significa que es probable que sea un mundo helado que no invita a la existencia de la vida similar a la de la Tierra.

"Las enanas rojas son los tipos de estrellas más numerosas, y su pequeño tamaño las hace favorables para estudiar planetas en órbita", dijo el Dr. Kevin France, autor principal del estudio, astrónomo de la Universidad de Colorado en Boulder.

"Estamos interesados ​​en comprender cuáles son las perspectivas de los planetas habitables alrededor de las enanas rojas".

"La estrella de Barnard es un gran caso de estudio para aprender sobre lo que sucede alrededor de las enanas rojas más viejas en particular".

El estudio
Para el estudio, el Dr. France y sus colegas analizaron los datos recopilados por el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA.

Las observaciones del Hubble, tomadas en marzo de 2019, revelaron dos erupciones estelares en luz ultravioleta de alta energía. Las observaciones de Chandra, tomadas en junio de 2019, revelaron una erupción estelar de rayos X. Ambas observaciones duraron unas siete horas.

"Aproximadamente el 25% de las veces, la estrella de Barnard desencadena erupciones abrasadoras, que pueden dañar las atmósferas de los planetas que la orbitan de cerca", dijeron los astrónomos.

Si bien la estrella b de Barnard no tiene temperaturas habitables, el estudio se suma a la evidencia de que las enanas rojas pueden presentar serios desafíos para la vida en los planetas que orbitan esta clase de estrellas.

"Si estas instantáneas son representativas de cuán activa es la estrella de Barnard, entonces está bombeando mucha radiación dañina", dijo el Dr. Girish Duvvuri, coautor del estudio, también de la Universidad de Colorado.

"Esta cantidad de actividad es sorprendente para una enana roja tan antigua".

Luego, los investigadores estudiaron lo que significan estos resultados para los potenciales planetas que orbitan en la zona habitable de una enana roja como la estrella de Barnard.

Es probable que cualquier atmósfera formada al principio de la historia de un planeta que se encuentre en la zona habitable, haya sido erosionada por la radiación de alta energía de la estrella durante su juventud volátil.

Más adelante, sin embargo, las atmósferas de los planetas podrían regenerarse a medida que la estrella se vuelve menos activa con la edad.

Este proceso de regeneración puede ocurrir por gases liberados por impactos de material sólido o gases liberados por procesos volcánicos.

Sin embargo, la avalancha de erupciones tan poderosas como las que se informan aquí, que ocurren repetidamente durante cientos de millones de años, puede erosionar cualquier atmósfera regenerada en planetas rocosos en la zona habitable.

Esto reduciría la posibilidad de que estos planetas alberguen vida.

"Podría resultar que la mayoría de las enanas rojas sean hostiles a la vida", dijo el Dr. Tommi Koskinen, coautor del estudio, astrónomo de la Universidad de Arizona en Tucson.

"En ese caso, la conclusión podría ser que los planetas alrededor de estrellas más masivas, como nuestro propio Sol, podrían ser la ubicación óptima para buscar planetas habitables con la próxima generación de telescopios".

Debido a estos sorprendentes hallazgos, el equipo consideró otras posibilidades de vida en planetas que orbitan enanas rojas antiguas como la estrella de Barnard.

Aunque es posible que los planetas en la tradicional zona habitable no puedan mantener sus atmósferas debido a las erupciones estelares, los astrónomos pueden extender su búsqueda de planetas a mayores distancias de la estrella anfitriona, donde las dosis de radiación de alta energía son menores.

A estas distancias mucho más grandes, es posible que un efecto invernadero de gases distintos al dióxido de carbono, como el hidrógeno, permita que exista agua líquida.

"Es difícil determinar cuál es la probabilidad de que un planeta en cualquier sistema sea habitable hoy o en el futuro", dijo la Dra. Allison Youngblood, coautora del estudio, astrónoma de la Universidad de Colorado.

"Nuestra investigación muestra un factor importante, que debe tenerse en cuenta, en la complicada cuestión de si un planeta puede o no albergar vida".

Crédito de la imagen: NASA / CXC / M. Weis.

Referencia del documento científico:
Kevin France et al. 2020. The High-Energy Radiation Environment Around a 10 Gyr M Dwarf: Habitable at Last? AJ, in press; arXiv: 2009.01259

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