09/Sep/05

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Las estrellas enanas M y la vida en el universo

(Astrobiology) - Cuando uno mira el cielo nocturno, ninguna de las estrellas que se ven es una enana tipo M. Estas estrellas diminutas, mucho más pequeñas y tenues que nuestro Sol, no son suficientemente brillantes como para verlas a ojo desnudo. Aún así las enanas M (también conocidas como "enanas rojas") son por lejos las estrellas más comunes a nuestro alrededor, abarcando algo así como el 70 por ciento del total de las estrellas en nuestra galaxia. Históricamente, los científicos interesados en la búsqueda de vida extrasolar han prestado poca atención al estudio de las enanas M. Esto es porque, poniendo en consideración las cantidades relativamente ínfimas de luz y calor que generan en comparación con nuestro Sol, la sensación general entre científicos era que es poco probable que alojen planetas habitables.

Pero en un taller reciente sobre Habitabilidad de Planetas Orbitando Estrellas M (Habitability of Planets Orbiting M Stars), patrocinado por el instituto SETI en Mountain View, California, Estados Unidos, un grupo de astrónomos y biólogos se reunieron para reconsiderar la cuestión. La razón que los movilizó fue que el instituto SETI está construyendo un masivo grupo de radiotelescopios para buscar señales de radio de civilizaciones extraterrestres y deseaban saber si se debía incluir a las enanas M en su lista de blancos para la búsqueda.

El editor gerente de la revista Astrobiology, Henry Bortman, asistió con Todd Henry, uno de los participantes del taller, a la conclusión del taller. Henry es profesor de astronomía en la universidad estatal de Georgia en Atlanta. Su investigación se centra en la detección y catálogo de todas las estrellas ubicadas dentro de 25 parsec a la redonda [cerca de 82 años luz] del Sol. Él está particularmente interesado en las enanas M.

Astrobiology Magazine (AM): Usted estuvo asistiendo a taller de dos días y medio sobre la habitabilidad de los planetas que se mueven en órbita alrededor de estrellas enanas M. ¿Qué salió de esta reunión?

Todd Henry (TH): Pienso que hemos visto un cambio de paradigma. Ha habido un poco de impulso en los últimos años por establecer que las enanas M no son tan inhospitalarias para la vida en un planeta que gira alrededor. Pero éste es el primer cambio importante que he visto. Vine a esta reunión todavía con dudas, aunque las enanas M son mi clase preferida de estrella, y pienso que debemos observarlas. El interrogante para mí era: ¿la gente realmente cree esto, o es sólo una discusión? ¿Y cuáles son los problemas verdaderos? Y esperaba que en dos días y medio aparecieran un par de dragones que levantaran sus feas cabezas y dijeran: "Ésta es una traba importante; realmente no va a funcionar". Pero no apareció ninguno. Ahora pienso que tenemos un grupo bastante optimista, porque la gente que estaba aquí no hubiese venido si no pensara que, al menos, vale la pena observar a las enanas M. Pero realmente esperaba que algo estallaría, y nada ocurrió.

AM: Ahora debo retroceder y preguntar: ¿Qué es una enana M?

TH: Una enana M es la clase más pequeña de estrella que hay. Tienen masas que van desde cerca del 50 por ciento a alrededor del 8 por ciento de la masa del Sol. Es un rango enorme, siendo estrellas, porque, por ejemplo, la cantidad de luz que llega a nuestros ojos, si estuviéramos en un planeta que girase alrededor de una enana M, variaría de un extremo al otro del rango en un factor de cerca de 10.000. Así que existen un montón de ambientes distintos alrededor de enanas M.

AM: ¿Y el Sol es una estrella tipo G?

TH: Correcto. El Sol es una enana G. Alrededor del 5 por ciento de las estrellas del Universo son estrellas tipo G. Y las enanas M son por lo menos el 70 por ciento.

AM: ¿O sea que cuando uno mira al cielo de noche, la mayoría de las estrellas son enanas M?

TH: No. No hay una sola enana M que usted pueda ver en el cielo. Son tan tenues en comparación con las estrellas que se ven de noche que, aún con binoculares, hay que saber exactamente hacia dónde mirar para ver una. Así que los astrónomos tienen cierto tipo de resistencia a estudiarlas. Y tienden a ignorarlas porque son más difíciles de estudiar.

AM: ¿Cuántas enanas M se conocen hoy?

TH: Dentro de los 33 años luz, que son 10 parsecs, hay 240 enanas M conocidas. Definitivamente, hay más. Estrellas con un tipo espectral G, como nuestro Sol, hay sólo 21. Con esto se obtiene ya una relación de alrededor de 12 de más pequeñas muchachas rojas que amarillas.

AM: Históricamente, la mayoría de los científicos piensan que las enanas M no son candidatas muy probables a ser estrellas que hospedan mundos habitables. ¿Por qué?

TH: El problema de las enanas M es que sus zonas habitables son muy angostas. Se debería poner al planeta exactamente dentro de la estrecha zona habitable para que tenga agua líquida en su superficie. Pero si se integra la cantidad de zona habitable alrededor de enanas M, y la de las enanas G, se obtiene la misma cantidad. Esto es porque hay muchas más enanas M.

AM: O sea que la posibilidad de encontrar un planeta habitable alrededor de una enana M específica es baja, pero la cantidad total combinada de zona habitable alrededor de enanas M es igual a la cantidad alrededor de estrellas del tipo Sol.

TH: Correcto. Y el plus es que las enanas M, en promedio —si usted tiene que observar 100 enanas M o 100 enanas G—, están mucho más cerca. Así que mi apuesta es que encontraremos vida en algo alrededor de una enana M antes de que la encontremos alrededor de una enana G.

AM: ¿Cuáles han sido algunos de los otros argumentos en contra de la habitabilidad de las enanas M?

TH: El gran argumento ha sido siempre que para poner un planeta en la llamada zona habitable [de una enana], hay que ir demasiado cerca de la estrella —debido a que la estrella es mucho menos caliente y tiene menos radiación—, y esto hace que quede enganchado, exactamente como la Luna queda enganchada por marea [gravitatoria] a la Tierra. Así que uno tiene la misma cara del planeta mirando hacia la estrella todo el tiempo. Y si es así, se ha dicho, cualquier atmósfera u océano en la cara que mira a la estrella hervirá y se vaporizará y en el lado oscuro todo estará congelado.

Pasa que esto probablemente no es correcto. El enganche ocurrirá, pero no hace falta demasiada atmósfera para redistribuir el calor. Así que si se tiene un poco más que la atmósfera de la Tierra —pienso que es lo que hace falta, aunque depende de qué moléculas hay en la atmósfera— se puede "revolver" la atmósfera lo suficiente como para llevar el calor por el planeta. Así que no importa si está o no enganchado por la fuerza de marea. Se sigue teniendo una buena temperatura en toda la superficie. Una parte de ella mira hacia la estrella, alguna mira hacia el otro lado, y esto no parece importar. Esta era la cuestión más importante.

Entonces había toda clase de detalles junto a ése. No todos los planetas estarían enganchado por la marea. Podría haber otro planeta en el sistema que lo forzara a una cierta clase de resonancia que lo mantendría girando. Podría tener una órbita levemente excéntrica que lo hiciera bambolearse y balancearse, como lo hace la Luna, hacia adelante y hacia atrás. Los detalles pueden darte un montón de problemas.

AM: Usted dijo que al tener una atmósfera un poco más densa que la de la Tierra podría superar el problema del enganche por marea. ¿Pero estar más cerca de la estrella no significaría que es más probable que la radiación estelar sople la atmósfera totalmente hacia fuera?

TH: Ése es uno de los grandes problemas con los que nos encontramos. Pienso que es la traba más grande que vemos, que se puede lanzar lejos la atmósfera entera —en alrededor de mil millones de años, da el cálculo—. Esto realmente debe ser aclarado. Puede ser el riesgo más grande.

Pero también se puede dejar de lado. Si se tiene mucha radiación dando sobre una superficie planetaria y hay líquido en ella, se va a crear atmósfera realmente rápido, también. Se puede soplar mucho, pero se puede seguir regenerando, así que no es un problema.

AM: ¿Algo más?

TH: El otro gran inconveniente es la intensidad de las llamaradas solares — tenemos conocimiento sobre esto para rato—, cuando se producen problemas por los rayos X y los ultravioletas. Si usted es un organismo sobre la superficie de un planeta, debe preocuparse de varias cosas que llegan hasta usted. Una son los rayos X, porque pueden dañar cualquier estructura molecular que se haya establecido. Otra son los ultravioleta, para la misma razón, en energías levemente más bajas. Otra son las partículas que llegan desde la propia estrella. Puede ser que también que usted le preocupe si las manchas [solares] en la estrella cambian o no el flujo total de radiación, y si usted obtiene suficiente radiación visible o infrarroja.

Cada una de esas cuatro cosas podría ser un problema importante. Pero decidimos que siempre hay maneras de librarse. El mejor argumento contra los ultravioleta y particularmente los rayos X es que una enana M emite la mayor parte en los primeros mil millones de años de su vida. Y una vez que se ha pasado por eso, se vuelve agradable y bonito. O sea que todo la malo sucede al principio. Así que se espera. Se espera a que la zona habitable se estabilice y la estrella se estabilice. Y entonces se tienen mil millones de años para jugar con la química en la superficie.

AM: ¿Entonces, su conclusión general es...?

TH: La enanas M son grandiosas. Las enanas M son definitivamente buenas. Las enanas M están de vuelta en la mesa de discusión.

(Traducido por Eduardo J. Carletti, Axxón)