La paradoja del cielo rojo te hará cuestionar nuestro lugar en el universo.

En una escala cósmica, nuestro pequeño rincón del Universo no es tan especial: esta idea está en el corazón de la Principio copernicano. Sin embargo, hay un aspecto importante de nuestro planeta que es realmente especial: nuestro Sol es una enana amarilla.

Debido a que nuestra estrella original es lo que conocemos más íntimamente, sería tentador suponer que las estrellas enanas amarillas y blancas (enanas FGK) son comunes en otras partes del cosmos. Sin embargo, están lejos de ser las estrellas más numerosas de la galaxia; esta pluma en particular pertenece al gorro de otro tipo de estrella: la enana roja (enanas M).

Las enanas rojas no solo representan tanto como 75 por ciento de todas las estrellas de la Vía Láctea, son mucho más frías y duran más que estrellas como el Sol. Mucho, mucho más tiempo vivido.

Esperamos que nuestro Sol viva unos 10 mil millones de años; Se espera que las enanas rojas vivan con billones. Tanto tiempo, de hecho, que ninguno ha llegado al final de su secuencia principal de vida en los 13.400 millones de años transcurridos desde la Big Bang.

Dado que las enanas rojas son tan abundantes y estables, y dado que no deberíamos pensar automáticamente en nosotros mismos como cósmicamente especiales, entonces el hecho de que no estemos girando alrededor de una enana roja debería ser una sorpresa. Y, sin embargo, aquí estamos orbitando una enana amarilla no tan común.

Este, según un papel por el astrónomo David Kipping de la Universidad de Columbia, es la paradoja del cielo rojo, un corolario de la Paradoja de Fermi, lo que plantea la pregunta de por qué todavía tenemos que encontrar otras formas de vida inteligentes en el gran Universo.

“Resuelve esta paradoja”, escribe, “revelaría direcciones para apuntar a futuros experimentos de percepción remota de la vida y los límites de la vida en el cosmos”.

Impresión artística del sistema planetario que orbita a la enana roja TRAPPIST-1. (Mark Garlick / Science Photo Library / Getty Images)

Las estrellas enanas rojas son una perspectiva atractiva para la búsqueda de vida extraterrestre. No arden tan calientes como las estrellas similares al Sol, lo que significa que todos los exoplanetas en órbita deben estar más cerca para alcanzar temperaturas habitables. A su vez, esto podría hacer que estos exoplanetas sean más fáciles de encontrar y estudiar, ya que orbitan sus estrellas con más frecuencia que la Tierra y el Sol.

De hecho, los astrónomos han encontrado bastantes exoplanetas rocosos, como la Tierra, Venus y marzo – estrellas enanas rojas orbitando esta zona habitable. Y algunos de ellos incluso están relativamente cerca. Esto es algo tentador, y seguro que parece que las estrellas enanas rojas deberían albergar vida al menos en alguna parte, razón por la cual los astrobiólogos están investigando.

En su artículo, Kipping expone cuatro resoluciones a la paradoja del cielo rojo.

Resolución I: un resultado inusual

La primera es, bueno, solo somos un excéntrico escalofriante. Si las tasas de aparición de vida alrededor de los dos tipos de estrellas son similares, entonces la Tierra es un valor atípico, y nuestra aparición en órbita alrededor del Sol fue solo una casualidad, una probabilidad de uno en 100.

Esto crearía tensión con el principio copernicano, que establece que no hay observadores privilegiados en el Universo y que nuestro lugar allí es bastante normal. Para nosotros, ser valores atípicos sugeriría que nuestro lugar es no muy normal.

Esta respuesta no es imposible, pero tampoco particularmente satisfactoria. Las otras tres resoluciones brindan respuestas que no solo son más satisfactorias, sino que de hecho podrían ser comprobables.

Resolución II: Vida inhibida bajo un cielo rojo

Como parte de esta resolución, Kipping sostiene que las enanas amarillas son más habitables que las enanas rojas y, como resultado, la vida aparece con mucha menos frecuencia alrededor de las enanas rojas, alrededor de 100 veces menos. Hay mucha evidencia teórica para apoyar esta idea. Las enanas rojas, por ejemplo, tienden a ser ruidosas, con mucha actividad de llamaradas y no tienden a tener planetas como Júpiter.

“Gran parte del trabajo teórico ha cuestionado la plausibilidad de la vida compleja en las enanas M, con preocupaciones sobre el bloqueo de las mareas y el colapso atmosférico, el aumento de la exposición a los efectos de la actividad estelar, las fases prolongadas antes de la secuencia principal y la escasez de efectos potencialmente beneficiosos. Júpiter-compañeros de tamaño “, Kipping escribió.

“Con base en esto, existe un buen razonamiento teórico para apoyar la Resolución II, aunque hacemos hincapié en que permanece sin verificar de manera observable”.

Impresión artística de una enana roja que desencadena una mega llamarada. (Centro de Vuelo Espacial Goddard de NASA / S. Wiessinger)

Resolución III: una ventana truncada para una vida compleja

El argumento aquí es que la vida simplemente no ha tenido tiempo de emerger alrededor de las estrellas enanas rojas.

Puede parecer contradictorio, pero tiene que ver con la fase principal de pre-secuencia de la vida de la estrella, antes de que comience a fusionarse con el hidrógeno. En este estado, la estrella arde más caliente y más brillante; para las enanas rojas, dura alrededor de mil millones de años. Mientras tanto, un efecto invernadero permanente e incontrolable podría desencadenarse en todos los mundos potencialmente habitables.

Esto podría significar que la ventana de aparición de la biología compleja en los planetas rocosos en las enanas blancas y amarillas es mucho más larga que en las enanas rojas.

Resolución IV: Escasez de puntos rojo pálido

Finalmente, mientras que alrededor del 16% de las enanas rojas con exoplanetas figuran como albergando exoplanetas rocosos en la zona habitable, estos mundos pueden no ser tan comunes como pensábamos. Nuestras encuestas muestrean las enanas rojas más masivas porque son las más brillantes y las más fáciles de estudiar; pero, ¿y si los titchy, sobre los que se sabe relativamente poco, no tienen exoplanetas rocosos en zonas habitables?

Dado que las enanas rojas de baja masa son de hecho las más numerosas, esto podría significar que los exoplanetas rocosos en la zona habitable son 100 veces menos comunes alrededor de las enanas rojas que alrededor de las enanas amarillas.

“En este caso, la vida inteligente es rara en el cosmos y se reproduce universalmente entre las enanas M y FGK, pero los mundos habitables son al menos dos órdenes de magnitud menos comunes alrededor de las enanas M que las FGK”. Kipping escribió.

“Dos órdenes de magnitud son una gran diferencia, lo que hace que esta sea una explicación especialmente interesante. Requeriría que la gran mayoría de los muchos planetas templados del tamaño de la Tierra conocidos alrededor de las enanas M sean de alguna manera inhóspitos para la vida, o que el tipo tardío Los enanos M (finales de masa baja) rara vez albergan mundos habitables “.

Impresión artística de un mundo habitable que orbita alrededor de la enana roja Proxima Centauri. (Mark Garlick / Science Photo Library / Getty Images)

Incluso es posible que la respuesta se pueda encontrar en varias de estas resoluciones, lo que permitiría que el efecto en cualquier ámbito sea menos pronunciado. Y tal vez podamos obtener la confirmación pronto. A medida que nuestra tecnología mejore, por ejemplo, podremos ver mejor las estrellas enanas rojas de menor masa y buscar planetas que las orbitan.

Una vez hecho esto, si encontramos exoplanetas rocosos, podemos observar más de cerca su habitabilidad potencial, determinar si están orbitando la zona habitable y si la vida puede haber sido obstaculizada por procesos estelares.

“Por último,” Kipping escribió, “Resolver la paradoja del cielo rojo es de interés central para la astrobiología y SETI, con implicaciones sobre a qué estrellas dedicar nuestros recursos, además de plantear una pregunta fundamental sobre la naturaleza y los límites de la vida en el cosmos. “

La investigación fue publicada en PNAS.