El Sol y la Tierra son una improbable pareja para la vida

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Actividad violenta en el Sol
La violenta juventud del Sol. Cortesía de la IAU.

No sabemos la suerte que tenemos – de verdad.

Sabemos que la interacción entre la Tierra y el Sol es una rareza desde el punto de vista que permitió que se formara la vida. Pero los científicos que trabajan para comprender la posibilidad de que esto pueda haber sucedido en cualquier parte del universo aún están lejos de llegar a conclusiones.

Lo que está claro es que la vida probablemente no debería haberse formado aquí; la Tierra y el Sol son padres improbables.

Una serie de presentaciones en la reunión de este año de la Unión Astronómica Internacional, celebrada en Brasil la semana pasada, se centró en el papel del Sol y las estrellas similares al Sol en la formación de la vida en planetas como la Tierra.

Edward Guinan, profesor de astronomía y astrofísica en la Universidad de Villanova en Pennsylvania, y sus colegas han estado estudiando las estrellas similares al Solcomo ventanas para el origen de la vida en la Tierra, y como indicadores de cómo de probable es la vida en el cosmos. El trabajo ha revelado que el Sol rotó más de 10 veces más rápido en su juventud (hace unos 4000 millones de años) de lo que lo hace hoy. Cuando más rápido gira una estrella, mayor es la dinamo magnética que se genera en su núcleo, generando un campo magnético más potente, por lo que el joven Sol emitió rayos-X y radiación ultravioleta varios cientos de veces más de lo que hace hoy.

Un equipo liderado por Jean-Mathias Grießmeier de ASTRON en los Países Bajos miró otro tipo de campos magnéticos – los de alrededor de los planetas. Encontraron que la presencia de campos magnéticos planetarios desempeña un papel principal al determinar el potencial para la vida en otros planetas dado que pueden protegerse contra los efectos del ataque de las partículas estelares.

“Los campos magnéticos planetarios son importantes por dos razones: protegen el planeta contra las partículas cargadas que llegan al mismo, evitando de esta forma que la atmósfera planetaria sea arrancada, y también actúan como escudo contra los rayos cósmicos de alta energía”, dijo Grießmeier. “La carencia de un campo magnético intrínseco puede ser la razón por la que Marte no tiene hoy una atmósfera”.

Considerando todas estas cosas, el Sol no parece la estrella perfecta para un sistema donde pueda surgir la vida, añade Guinan.

“Aunque es difícil argumentar contra el “éxito” del Sol dado que hasta ahora es la única estrella conocida que sabemos que tiene un planeta con vida, nuestros estudios indican que las estrellas ideales para soportar planetas adecuados para la vida durante decenas de miles de miles de años pueden ser más pequeñas y de quema de combustible más lenta, ‘enanas naranjas’ con tiempos de vida mayores que el Sol — aproximadamente de 20 a 40 mil millones de años”, dijo.

Tales estrellas, también conocidas como estrellas K, “son estrellas estables con una zona habitable que permanece en el mismo lugar durante decenas de miles de millones de años”, añade. “Son 10 veces más numerosas que el Sol, y pueden proporcionar el mejor hábitat potencial para la vida a largo plazo”.

Tampoco los planetas como la Tierra son los menores lugares para albergar la vida, comenta. Los planetas con el doble o el triple del tamaño de la tierra harían un mejor trabajo al retener la atmósfera y mantener el campo magnético: “Además, un planeta más grande se enfría más lentamente y mantiene su protección magnética”.

Manfred Cuntz, profesor asociado de física en la Universidad de Texas en Arlington, y sus colaboradores han examinado tanto los efectos favorables como dañinos de la radiación ultravioleta procedente de las estrellas sobre las moléculas de ADN. Esto les permitió estudiar el efecto sobre otras formas de vida extraterrestres potenciales basadas en el carbono en las zonas habitables alrededor de otras estrellas. Cuntz dijo que: “El daño más significativo asociado con la luz ultravioleta tiene lugar en los UV-C, los cuales se producen en enormes cantidades en la fotosfera de las estrellas tipo F más calientes y más lejos, en la cromosfera de las estrellas más frías tipo K naranjas y tipo M rojas. Nuestro Sol es una estrella tipo G amarilla intermedia. El entorno ultravioleta y de rayos cósmicos alrededor de una estrella puede perfectamente haber “elegido” el tipo de vida que podría surgir a su alrededor”.

Rocco Mancinelli, astrobiólogo del Instituto de Búsqueda de Vida Extraterrestre (SETI) en California, observa que la vida que surge en la Tierra al menos hace 3500 millones de años, debe haber lidiado con una cortina de radiación ultravioleta durante mil millones de años antes de que el oxígeno liberado por las formas de vida formaran la capa protectora de ozono. Mancinelli estudia el ADN para profundizar en algunas de las estrategias de protección ultravioleta que evolucionaron en las formas de vida iniciales y aún persisten en una forma reconocible en la actualidad. Dado que cualquier vida en otros sistemas planetarios deben también superar la radiación de sus estrellas madre, estos métodos de reparación y protección de los organismos contra los daños de la radiación ultravioleta sirven como modelo para la vida más allá de la Tierra. Mancinelli dice que: “También vemos radiación ultravioleta como un tipo de mecanismo de selección natural. Los tres reinos de la vida que existen actualmente tienen estrategias de protección ultravioleta comunes tales como mecanismos de reparación del ARN y el refugio en agua o rocas. Aquellos que no fueron aniquilados demasiado pronto”.

Los científicos concuerdan en que todavía no sabemos cómo de ubicua o frágil es la vida, pero como Guinan concluye: “El periodo de habitabilidad de la Tierra está cerca de su fin – a una escala cosmológica de tiempo. En 500 o 1000 millones de años el Sol comenzará a ser demasiado luminosa y cálida para que el agua exista en forma líquida en la Tierra, llevando a un efecto invernadero desbocado en menos de 2000 millones de años”.


Autor: Anne Minard
Fecha Original: 10 de agosto de 2009
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