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Los planetas que orbitan alrededor de enanas rojas, el tipo más común de estrella, se enfrentan a un clima espacial extremo, según un estudio que examinó los efectos de ls rayos X en estos sistemas.
En un nuevo estudio del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y el XMM-Newton de la ESA, los astrofísicos descubrieron que solo un planeta con gases de efecto invernadero en su atmósfera como la Tierra y a una distancia relativamente grande de la estrella que estudiaron tendría la posibilidad de albergar vida tal como la conocemos alrededor de una estrella cercana.
Wolf 359 es una enana roja con una masa de aproximadamente una décima parte de la del Sol. Las estrellas enanas rojas son las estrellas más comunes del universo y viven durante miles de millones de años, lo que proporciona tiempo suficiente para que se desarrolle la vida. A una distancia de solo 7,8 años luz, Wolf 359 también es una de las estrellas más cercanas al sistema solar.
“Wolf 359 puede ayudarnos a desvelar los secretos de las estrellas y su habitabilidad”, dijo en un comunicado Scott Wolk del Centro de Astrofísica | El astrónomo de Harvard & Smithsonian (CfA), que dirigió el estudio, dijo: “Está tan cerca y pertenece a una clase de estrellas tan importante; es una gran combinación”.
Debido a que las enanas rojas son los tipos de estrellas más frecuentes, los astrónomos han buscado intensamente encontrar exoplanetas a su alrededor. Los astrónomos han encontrado alguna evidencia de dos planetas en órbita alrededor de Wolf 359 utilizando telescopios ópticos, pero esas conclusiones han sido cuestionadas por otros científicos.
“Si bien aún no tenemos pruebas de planetas alrededor de Wolf 359, parece muy posible que albergue múltiples planetas”, agregó Wolk. “Esto lo convierte en un excelente banco de pruebas para observar lo que experimentarían los planetas alrededor de este tipo de estrella”.
Wolk y sus colegas utilizaron Chandra y XMM para estudiar las cantidades de rayos X constantes y radiación ultravioleta (UV) extrema (el tipo más energético de radiación UV) que Wolf 359 liberaría sobre los posibles planetas a su alrededor.
Descubrieron que Wolf 359 produce suficiente radiación dañina como para que sólo un planeta con gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono en su atmósfera (y ubicado a una distancia relativamente grande de la estrella) probablemente pueda sostener la vida.
“Estar lo suficientemente lejos de la radiación dañina de la estrella no sería suficiente para hacerlo habitable”, dijo el coautor Vinay Kashyap, también del CfA. “Un planeta alrededor de Wolf 359 también necesitaría estar cubierto de gases de efecto invernadero como lo está la Tierra”.
Para estudiar los efectos de la radiación energética en la habitabilidad de los candidatos a planeta, el equipo consideró la zona habitable de la estrella, la región alrededor de una estrella donde podría existir agua líquida en la superficie de un planeta.
El límite exterior de la zona habitable de Wolf 359 es aproximadamente el 15% de la distancia entre la Tierra y el Sol, porque la enana roja es mucho menos brillante que el Sol. Ninguno de los candidatos a planeta para este sistema se encuentra en la zona habitable de Wolf 359, uno demasiado cerca de la estrella y el otro demasiado lejos.
“Si el planeta interior está allí, los rayos X y la radiación ultravioleta extrema a la que está sometido destruirían la atmósfera de este planeta en sólo un millón de años", dijo el coautor Ignazio Pillitteri del CfA y el Instituto Nacional de Astrofísica en Palermo, Italia.
El equipo también consideró los efectos de la radiación en planetas aún no detectados dentro de la zona habitable. Llegaron a la conclusión de que un planeta como la Tierra en el medio de la zona habitable debería ser capaz de mantener una atmósfera durante casi dos mil millones de años, mientras que uno cerca del borde exterior podría durar indefinidamente, ayudado por los efectos del calentamiento de los gases de efecto invernadero.
Otro gran peligro para los planetas que orbitan estrellas como Wolf 359 son las llamaradas de rayos X, o explosiones brillantes ocasionales de rayos X, además de la emisión constante y diaria de la estrella. La combinación de observaciones realizadas con Chandra y XMM-Newton resultó en el descubrimiento de 18 llamaradas de rayos X de Wolf 359 durante 3,5 días.
Extrapolando a partir de estas erupciones observadas, el equipo espera que se produzcan erupciones mucho más potentes y dañinas durante períodos de tiempo más largos. Los efectos combinados de la constante radiación de rayos X y ultravioleta y las erupciones significan que es poco probable que cualquier planeta ubicado en la zona habitable tenga una atmósfera significativa durante el tiempo suficiente para que se forme y sobreviva la vida multicelular, tal como la conocemos en la Tierra. La excepción es el borde exterior de la zona habitable si el planeta tiene un efecto invernadero significativo.
Estos resultados se presentaron en la 245.ª reunión de la American Astronomical Society.