"Están ahí afuera", dice un refrán sobre los extraterrestres. Parece más probable que sea cierto a la luz de un nuevo estudio sobre las inclinaciones del eje planetario.
Los astrofísicos del Instituto de Tecnología de Georgia modelaron un gemelo teórico de la Tierra en otros sistemas estelares llamados sistemas binarios porque tienen dos estrellas. Llegaron a la conclusión de que el 87% de las exo-Tierras que uno podría encontrar en los sistemas binarios deberían tener inclinaciones de eje igualmente estables aLa Tierra, un ingrediente importante para la estabilidad climática que favorece la evolución de la vida compleja.
"Los sistemas de estrellas múltiples son comunes, y alrededor del 50% de las estrellas tienen estrellas binarias compañeras. Por lo tanto, este estudio puede aplicarse a una gran cantidad de sistemas solares", dijo Gongjie Li, co-investigador del estudio y profesor asistente enEscuela de Física de Georgia Tech.
Los sistemas solares de una estrella como el nuestro con múltiples planetas parecen ser más raros.
Alfa Centauri B? Miserable
Los investigadores comenzaron a contrastar cómo la inclinación del eje de la Tierra, también llamada oblicuidad, varía con el tiempo con la variación de la inclinación del eje de Marte. Mientras que las variaciones de oblicuidad leves de nuestro planeta han sido excelentes para un clima habitable y para la evolución, las variaciones salvajes deLa inclinación del eje de Marte puede haber ayudado a destruir su atmósfera, como se explica en la sección a continuación.
Luego, los investigadores modelaron la Tierra en zonas habitables, o Ricitos de Oro, en Alpha Centauri AB, el vecino más cercano de nuestro sistema solar, un sistema binario con una estrella llamada "A" y la otra "B". Después de eso, expandieron el modeloa un alcance más universal.
"Simulamos cómo sería en otros binarios con múltiples variaciones de las masas de estrellas, cualidades orbitales, etc.", dijo Billy Quarles, investigador principal del estudio y científico investigador en el laboratorio de Li. "El mensaje generalfue positivo pero no para nuestro vecino más cercano "
Alpha Centauri A en realidad no se veía mal, pero la perspectiva de una dinámica de eje moderada en una exo-Tierra modelada alrededor de la estrella B era miserable. Esto puede despertar algunas esperanzas porque Alpha Centauri AB está a cuatro años luz de distancia, y una misión llamada Starshotcon patrocinadores de renombre planea lanzar una sonda espacial para buscar señales de vida avanzada allí.
Los investigadores están publicando su estudio, que fue codirigido por Jack Lissauer del Centro de Investigación Ames de la NASA, en Revista astrofísica el 19 de noviembre de 2019, bajo el título: "Evolución de la oblicuidad de los planetas circunestelares en binarios estelares similares al Sol". La investigación fue financiada por el Programa de Exobiología de la NASA.
No se han confirmado exoplanetas alrededor de A o B; se ha confirmado un exoplaneta alrededor de la cercana estrella enana roja Proxima Centauri, pero es muy probable que sea inhabitable.
¿Tierra? Justo
Incluso con sus glaciaciones y fases cálidas, el marco climatológico de la Tierra ha estado en calma durante cientos de millones de años, en parte debido a su leve dinámica orbital e inclinación del eje, lo que permite que la evolución tome grandes pasos. Dinámicas muy variadas,y, por lo tanto, el clima, como en Marte, sería capaz de matar regularmente la vida avanzada, atrofiando la evolución.
La órbita de la Tierra alrededor del sol está en una ligera inclinación que oscila suavemente y muy lentamente a través de una ligera precesión, una especie de oscilación. A medida que la Tierra gira, cambia de posición con respecto al sol, rodeándola un poco como un dibujo de espirógrafo.la órbita también precesa en forma entre un poco más y un poco menos oblonga durante períodos de 100,000 años.
Precesos de inclinación del eje de la Tierra entre 22.1 y 24.5 grados en el transcurso de 41,000 años. Nuestra luna grande estabiliza nuestra inclinación a través de su relación gravitacional con la Tierra, de lo contrario, las interconexiones gravitacionales con Mercurio, Venus, Marte y Júpiter sacudirían nuestra inclinación conresonancias
"Si no tuviéramos la luna, la inclinación de la Tierra podría variar unos 60 grados", dijo Quarles. "Nos pareceríamos tal vez a Marte, y la precesión de su eje parece haber ayudado a agotar su atmósfera".
El eje de Marte precesa entre 10 grados y 60 grados cada 2 millones de años. En la inclinación de 10 grados, la atmósfera se condensa en los polos, creando capas que bloquean gran parte de la atmósfera en el hielo. A 60 grados, Marte podríacrecer un cinturón de hielo alrededor de su ecuador.
¿Universo? Esperanza
En Alpha Centauri AB, la estrella B, aproximadamente del tamaño de nuestro sol, y la estrella más grande, A, orbitan entre sí aproximadamente a la distancia entre Urano y nuestro sol, que está muy cerca de dos estrellas en un sistema binario.El estudio modeló las variaciones de una exo-Tierra en órbita alrededor de cualquier estrella, pero se concentró en una órbita de la Tierra modelada en la zona habitable centrada alrededor de B, siendo A la estrella en órbita.
La órbita de A es muy elíptica, pasa cerca y luego se aleja mucho de B y arroja una poderosa gravedad que, en el modelo, domina la propia dinámica de la exo-Tierra. Su inclinación y órbita varían ampliamente; agregando nuestra luna al modelono ayudó
"Alrededor de Alpha Centauri B, si no tienes luna, tienes un eje más estable que si tienes luna. Si tienes luna, son malas noticias", dijo Quarles.
Incluso sin una luna y con una variabilidad leve del eje, la evolución compleja, similar a la Tierra, parecería tener dificultades en la exo-Tierra modelada alrededor de B.
"El mayor efecto que vería es las diferencias en los ciclos climáticos relacionados con la forma alargada de la órbita. En lugar de tener glaciaciones cada 100.000 años como en la Tierra, pueden aparecer cada 1 millón de años, empeorar y durar mucho más", Dijo Quarles.
Pero en el modelo apareció una pequeña esperanza para las condiciones terrestres: "La órbita planetaria y el giro deben precesar justo en relación con la órbita binaria. Existe este pequeño punto dulce", dijo Quarles.
Cuando los investigadores expandieron el modelo a sistemas binarios en el universo, la probabilidad de variaciones de oblicuidad suaves se disparó.
"En general, la separación entre las estrellas es mayor en los sistemas binarios, y luego la segunda estrella tiene menos efecto en el modelo de la Tierra. La propia dinámica de movimiento del planeta domina otras influencias, y la oblicuidad generalmente tiene una variación menor,"Dijo Li." Entonces, esto es bastante optimista ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Georgia . Original escrito por Ben Brumfield. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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