La Tierra podría sobrevivir a la muerte del Sol, según nuevo estudio que desafía teoría de décadas

Durante generaciones, los científicos han creído saber exactamente cómo moriría la Tierra. En aproximadamente cinco mil millones de años, después de agotar el combustible de hidrógeno en su núcleo, el Sol se hinchará hasta convertirse en una estrella roja gigante y eventualmente se expandirá tanto que engullirá los planetas interiores. Según la mayoría de estudios previos, se esperaba que la Tierra estuviera entre las víctimas.

Sin embargo, un nuevo estudio publicado en la revista Astronomy & Astrophysics sugiere que la historia podría no ser tan directa.

Utilizando modelos mejorados de mareas estelares y estimaciones actualizadas de cuánta masa podría perder el Sol envejecido, los investigadores descubrieron que la Tierra podría escapar de la expansión final del Sol en lugar de ser tragada por él, según el estudio.

"Basándose en prescripciones actualizadas de disipación de mareas, la Tierra sobrevive las fases RGB y AGB del Sol", señalan los autores del estudio, refiriéndose a las fases de rama gigante roja y rama asintótica gigante.

No obstante, llegar a esa conclusión requirió revisar uno de los aspectos más inciertos de la evolución futura del Sol.

Por qué predecir el destino de la Tierra es complicado

La pregunta de si la Tierra será finalmente engullida por el Sol moribundo o si puede sobrevivir desplazándose a una órbita más amplia ha permanecido sin resolver durante años porque dos fuerzas poderosas compiten a medida que el Sol envejece, según el estudio.

Por un lado, la estrella en expansión genera interacciones de marea que pueden arrastrar planetas hacia el interior. Por otro lado, el Sol pierde masa a través de vientos estelares, debilitando su agarre gravitacional y permitiendo que las órbitas planetarias se desplacen hacia el exterior.

Determinar qué efecto domina ha resultado difícil porque ambos procesos involucran física compleja que los científicos han tenido dificultades para modelar con precisión. "El destino predicho de la Tierra es altamente sensible al modelo de mareas y a la tasa de pérdida de masa asumida", señalan los autores del estudio.

Para investigar el problema, los autores del estudio simularon la evolución futura del Sistema Solar utilizando modelos modernos de evolución estelar.

El equipo se centró en lo que sucederá después de que el Sol abandone su fase estable actual y entre en dos etapas principales de expansión. La primera es la fase de gigante roja, durante la cual el Sol aumentará dramáticamente de tamaño después de quedarse sin hidrógeno en su núcleo.

Posteriormente, después de consumir su combustible de helio, entrará en la fase de rama asintótica gigante (AGB), volviéndose aún más grande y expulsando vastas cantidades de material al espacio, según el estudio.

En ese punto, dos fuerzas competidoras comienzan a determinar el destino de los planetas. A medida que el Sol se expande, se desarrollan interacciones de marea entre la estrella y los planetas que la orbitan. Estas mareas actúan como un freno, drenando gradualmente la energía orbital y arrastrando planetas más cerca de la estrella.

Los estudios previos generalmente concluyeron que este proceso eventualmente arrastraría a la Tierra hacia el Sol.

Al mismo tiempo, sin embargo, el Sol envejecido perderá enormes cantidades de masa a través de vientos estelares. A medida que la estrella expulsa material, su atracción gravitacional se debilita, permitiendo que las órbitas planetarias se muevan más hacia el exterior.

Predecir el futuro de la Tierra, por lo tanto, se reduce a determinar qué efecto es más fuerte: el tirón hacia el interior de las mareas o el empuje hacia el exterior causado por la pérdida de masa.

Una nueva mirada a los años finales del Sol

Los investigadores revisaron el problema utilizando modelos de mareas más sofisticados desarrollados durante los últimos quince años. Estos cálculos actualizados sugieren que las estrellas gigantes disipan la energía de marea de manera menos eficiente de lo que indicaban estimaciones anteriores.

En términos simples, el Sol futuro podría ser menos efectivo para arrastrar a la Tierra hacia el interior de lo que los científicos pensaban anteriormente, según el estudio.

El equipo también examinó cuánta masa es probable que pierda el Sol durante sus etapas evolutivas finales. Para mejorar sus estimaciones, estudiaron observaciones de L2 Puppis, una estrella envejecida cercana a menudo descrita como un vistazo al futuro del Sol.

Al analizar este análogo estelar, los investigadores obtuvieron restricciones actualizadas sobre cuán rápidamente las estrellas similares al Sol pueden expulsar material cerca del final de sus vidas.

Cuando los investigadores combinaron la física de mareas revisada con estimaciones modernas de pérdida de masa, el equilibrio cambió significativamente. Sus simulaciones mostraron que la órbita de la Tierra podría expandirse lo suficiente como para permanecer más allá del tamaño máximo del Sol durante las fases de gigante roja y AGB.

Marte también sobrevivió en estos escenarios, mientras que la estrella en expansión engulló consistentemente a Mercurio y Venus, según el estudio. Los hallazgos sugieren que efectos de marea más débiles de lo esperado, junto con una pérdida sustancial de masa del Sol, podrían darle a la Tierra una oportunidad de evitar el destino ardiente predicho por muchos estudios anteriores.

Sin embargo, esto no significa que la vida también prosperará en la Tierra después de miles de millones de años. La intensa radiación solar en ese momento probablemente hará que el planeta sea inhabitable, según el estudio.

El significado oculto detrás de estos resultados

El estudio muestra cómo las mejoras en la física estelar pueden remodelar las predicciones de sistemas planetarios enteros.

Mientras que los astrónomos han encontrado recientemente evidencia de que las estrellas envejecidas pueden engullir planetas cercanos, la nueva investigación sugiere que el propio destino de la Tierra puede ser menos cierto de lo que se creía anteriormente.

En lugar de estar condenado a caer en espiral hacia el Sol, nuestro planeta podría sobrevivir si el Sol pierde suficiente masa durante sus etapas finales, según el estudio.

Sin embargo, los investigadores advierten que el resultado sigue siendo incierto. Sus resultados dependen en gran medida de cuánta masa expulse el Sol durante la fase de rama asintótica gigante, una cantidad que todavía es difícil de predecir.

"Actualmente, la supervivencia de la Tierra y el Sistema Solar interior no está determinada de manera robusta y depende críticamente del tratamiento de la disipación de mareas y la pérdida de masa estelar", dijeron los autores del estudio.

Las observaciones futuras de estrellas evolucionadas como L2 Puppis y los modelos mejorados de mareas estelares podrían ayudar a reducir la incertidumbre, según el estudio.

Por ahora, el estudio no garantiza la supervivencia de la Tierra. Más bien, muestra que una de las predicciones más familiares de la astronomía puede necesitar revisión.