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Todas las estrellas emiten cantidades variables de luz a lo largo del tiempo, y el sol no es una excepción. Tales cambios en la luz estelar pueden ayudarnos a entender cuán habitables son los planetas alrededor de otras estrellas – una estrella muy activa puede bombardear sus planetas con radiación dañina. Ahora un nuevo estudio, publicado en Science, muestra que el sol es significativamente menos activo que estrellas similares.

En muchas estrellas, la variación observada en el brillo es impulsada por su campo magnético interno. Cuando partes del campo magnético se abren paso a través de la superficie de una estrella, puede causar regiones oscuras conocidas como manchas estelares o regiones más brillantes (conocidas como facultades) en la atmósfera de la estrella. A medida que una estrella gira sobre su eje, las regiones brillantes y oscuras pasan a través de la cara de la estrella desde nuestro punto de vista, causando como resultado un cambio periódico en el brillo de la estrella.

Algunos de los ejemplos más extremos de estrellas variables son las estrellas binarias eclipsantes y las estrellas pulsantes. En las primeras, la variación de la luz se debe a un efecto externo: un par de estrellas orbitan alrededor de su centro de masa común, bloqueando repetidamente parte de la luz de su compañera desde nuestro punto de vista. Si se observa la órbita de lado, el brillo de la estrella parecerá disminuir significativamente a intervalos regulares.

En una estrella pulsante, la variación de la luz tiene una causa intrínseca: la estrella literalmente pulsa hacia adentro y hacia afuera, haciéndose más grande y más pequeña, más brillante y más débil, con un patrón de cambio de brillo que se repite regularmente. Las estrellas pulsantes pueden cambiar su brillo en un factor de diez o más con cada ciclo. Ambas clases de estrellas son los objetivos favoritos de los astrónomos, ya que su variación de luz puede utilizarse para investigar la dinámica o la estructura de un sistema estelar.

Las variaciones de brillo estelar se deben a que las manchas brillantes y oscuras que giran a través de nuestra línea de visión son generalmente de una amplitud mucho menor. El brillo del sol sólo varía en una fracción de un porcentaje, ya que rota una vez cada 24 días. Incluso estos pequeños cambios pueden afectar al clima de la Tierra en escalas de tiempo de décadas o a su química atmosférica en escalas de tiempo tan cortas como meses o días.

Variaciones de brillo del sol en comparación con la estrella KIC 7849521 (MPS)

Tenemos registros de manchas solares que se remontan a 1610, y muestran que el sol regularmente pasa por un ciclo cada 11 años durante el cual el número de manchas solares alternativamente alcanza un máximo y luego prácticamente desaparece por completo. Cuando las manchas solares son más frecuentes, el sol es particularmente activo – son más comunes los estallidos de luz conocidos como llamaradas solares y las eyecciones de masa coronal. Estas pueden tener un impacto significativo en nuestras vidas aquí en la Tierra – además de causar la aurora boreal, también pueden perturbar los satélites y dañar las líneas de energía.

En el nuevo estudio, los investigadores compararon un detallado registro de 140 años de brillo del sol con las curvas de luz de un conjunto de hermanos solares observados por el satélite Kepler en el curso de cuatro años. Observaron las estrellas cuya temperatura, masa, radio y edad eran similares a las del sol, y seleccionaron 349 estrellas cuyo período de rotación podía medirse entre 20 y 30 días.

Los astrónomos midieron un rango de variabilidad desde cero (sin cambio en el brillo) hasta 0,75%, con un promedio de alrededor de 0,36%. Tomando segmentos aleatorios de cuatro años de la curva de luz del sol, encontraron que la variabilidad típica del brillo del sol era de sólo 0,07% – e incluso en su máximo no superaba el 0,20%. Por lo tanto, concluyeron que la mayoría de las estrellas del mismo tipo que el sol son más activas.

¿Significa esto que el sol es genuinamente diferente de otras estrellas de la misma clase? Los astrónomos saben que, a medida que las estrellas envejecen, su rotación se ralentiza y se vuelven menos activas magnéticamente. En algún momento, pueden pasar a una nueva fase de muy baja actividad, pero no sabemos exactamente cuándo ocurre esa transición. Tal vez el sol se está acercando a esa etapa de su vida. Alternativamente, ¿podría ser simplemente que, en los 140 años de datos solares utilizados, sólo hemos muestreado un período relativamente tranquilo de la actividad del sol – podría haber sido más activo en otros momentos?

Esta posibilidad es más preocupante. Podría sugerir que el sol podría experimentar períodos en los que su variabilidad es mucho mayor, con el correspondiente aumento de la actividad magnética y flujos de salida más fuertes que podrían perturbar la vida aquí en la Tierra.

Tal vez de manera reconfortante, las mediciones de ciertos isótopos – variantes de elementos químicos con núcleos más livianos o más pesados – en la Tierra pueden ser utilizadas para rastrear la actividad solar en los últimos 9.000 años. Revelan que la variación del brillo del sol tampoco ha cambiado significativamente en esta escala de tiempo.

La comprensión de la variabilidad estelar es vital para evaluar la habitabilidad de los exoplanetas. En casos extremos, las erupciones estelares pueden despojar a la atmósfera de un exoplaneta que de otra manera sería habitable, haciéndola inadecuada para la vida. El planeta recientemente descubierto que orbita alrededor de la estrella más cercana, Próxima b, por ejemplo, está en la zona habitable de su estrella, pero la propia Próxima Centauri es una estrella muy activa y lo más probable es que el planeta esté bañado por la radiación perjudicial de las erupciones estelares.

Este nuevo estudio puede indicar que sólo las estrellas muy inactivas como el sol pueden albergar exoplanetas habitables. Tal vez deberíamos estar agradecidos de que el sol esté entre los más tranquilos de sus hermanos.

Andrew Norton es profesor de educación en astrofísica en la Universidad Abierta. Este artículo apareció por primera vez en «La Conversación«

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