El grupo Alpha Centauri es la estrella más cercana, o sistema solar, fuera del nuestro, a una distancia de 4,3 años luz. y se puede encontrar en el cielo nocturno en la constelación de Centauro. Las estrellas Alpha Centauri A y Alpha Centauri B comprenden un sistema binario, en el que las dos estrellas orbitan entre sí, y cerca hay una enana roja tenue adicional Alpha Centauri C, también llamado Proxima Centauri. Algunos astrónomos han esperado encontrar algún día un exoplaneta capaz de albergar vida avanzada en el sistema, pero un nuevo estudio reduce esas expectativas mientras las eleva para el resto del universo. Crédito:Telescopio espacial Hubble de NASA / ESA
"Están ahí fuera, ", dice un dicho 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 se pueden encontrar en sistemas binarios deberían tener inclinaciones del eje de manera similar a la de la Tierra, un ingrediente importante para la estabilidad climática que favorece la evolución de la vida compleja.
"Los sistemas de estrellas múltiples son comunes, y aproximadamente el 50% de las estrellas tienen estrellas compañeras binarias. Entonces, este estudio se puede aplicar a una gran cantidad de sistemas solares, "dijo Gongjie Li, co-investigador del estudio y profesor asistente en la Escuela de Física de Georgia Tech.
Los sistemas solares de una sola estrella como el nuestro con múltiples planetas parecen ser más raros.
Alpha Centauri B? Miserable
Los investigadores comenzaron contrastando cómo se inclina el eje de la Tierra, también llamado oblicuidad, varía con el tiempo con la variación de la inclinación del eje de Marte. Mientras que las leves variaciones de oblicuidad de nuestro planeta han sido excelentes para un clima habitable y para la evolución, las salvajes variaciones de la inclinación del eje de Marte pueden haber ayudado a destruir su atmósfera, como se explica en la sección siguiente.
Luego, los investigadores modelaron la Tierra para convertirla en habitable, o Ricitos de oro, zonas 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, expandieron el modelo a un alcance más universal.
"Simulamos cómo sería alrededor de otros binarios con múltiples variaciones de las masas de las estrellas, cualidades orbitales, etcétera, "dijo Billy Quarles, investigador principal del estudio y científico investigador en el laboratorio de Li. "El mensaje general fue positivo, pero no para nuestro vecino más cercano".
Alpha Centauri A en realidad no se veía mal, pero la perspectiva de una dinámica de ejes moderada en una exo-Tierra modelada alrededor de la estrella B era miserable. Esto puede apagar algunas esperanzas porque Alpha Centauri AB está a cuatro años luz de distancia, y una misión llamada Starshot con patrocinadores de renombre planea lanzar una sonda espacial para buscar signos de vida avanzada allí.
Pobre Tierra. Modelado en una órbita en la zona habitable alrededor de Alpha Centauri B, en la interpretación de este artista por un autor de un nuevo estudio, nuestro planeta parece bastante helado e inhóspito para la vida avanzada. Crédito:Georgia Tech / Billy Quarles
Los investigadores están publicando su estudio, que fue codirigido por Jack Lissauer del Centro de Investigación Ames de la NASA, en Diario astrofísico el 19 de noviembre 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? Solo bien
Incluso con sus edades de hielo y fases calientes, El marco climatológico de la Tierra ha estado en calma durante cientos de millones de años, en parte debido a su suave dinámica orbital y de inclinación del eje, lo que permite que la evolución dé grandes pasos. Dinámica tremendamente variable, y así el clima, como en Marte podría matar regularmente la vida avanzada, Evolución del retraso en el crecimiento.
La órbita de la Tierra alrededor del Sol tiene una ligera pendiente que se balancea suave y muy lentamente a través de una ligera precesión. una especie de oscilación. Mientras la Tierra gira, cambia de posición con respecto al sol, rodeándolo un poco como un dibujo de espirógrafo. La órbita también tiene una forma de precesión entre un poco más y un poco menos oblonga sobre 100, Períodos de 000 años.
La inclinación del eje de la Tierra se sitúa entre 22,1 y 24,5 grados en el transcurso de 41, 000 años. Nuestra gran luna estabiliza nuestra inclinación a través de su relación gravitacional con la Tierra, de lo contrario, interconexiones gravitacionales hinchables con Mercurio, Venus, Marte, y Júpiter sacudiría nuestra inclinación con resonancias.
"Si no tuviéramos la luna, La inclinación de la Tierra podría variar en unos 60 grados, ", Dijo Quarles." Quizás nos parezcamos a Marte, y la precesión de su eje parece haber contribuido a agotar su atmósfera ".
El eje de Marte tiene una precesión 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 tapas que encierran gran parte de la atmósfera en hielo. A 60 grados, Marte podría hacer crecer un cinturón de hielo alrededor de su ecuador.
El astrofísico Billy Quarles, autor de un nuevo estudio sobre la inclinación del eje de un exoplaneta, se encuentra con el telescopio más grande de Georgia Tech ubicado en su observatorio. Crédito:Georgia Tech / Rob Felt
¿Universo? Esperanzado
En Alpha Centauri AB, 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 es muy parecido a dos estrellas en un sistema binario. El estudio modeló variaciones de una exo-Tierra en órbita alrededor de cualquiera de las estrellas, pero se concentró en una órbita terrestre modelada en la zona habitable centrada alrededor de B, siendo A la estrella en órbita.
La órbita de A es muy elíptica, pasando cerca y luego alejándose mucho de B y lanzando una poderosa gravedad, cuales, en el modelo, dominó la propia dinámica de la exo-Tierra. Su inclinación y órbita variaron ampliamente; agregar nuestra luna al modelo no ayudó.
"Alrededor de Alpha Centauri B, si no tienes luna tienes un eje más estable que si tuvieras una luna. Si tienes luna son bastante malas noticias, "Dijo Quarles.
Incluso sin luna y con una ligera variabilidad del eje, complejo, La evolución similar a la de la Tierra parecería tener dificultades en la exo-Tierra modelada alrededor de B.
"El mayor efecto que se vería son las diferencias en los ciclos climáticos relacionados con el alargamiento de la órbita. En lugar de tener edades de hielo cada 100, 000 años como en la Tierra, pueden venir cada 1 millón de años, Se peor, y durar mucho más, "Dijo Quarles.
Pero una astilla de esperanza para condiciones similares a la Tierra apareció en el modelo:"La órbita planetaria y el giro necesitan precesión justo en relación con la órbita binaria. Existe este pequeño punto óptimo, "Dijo Quarles.
Cuando los investigadores expandieron el modelo a sistemas binarios en el universo, la probabilidad de variaciones leves de la oblicuidad se disparó.
"En general, la separación entre las estrellas es mayor en sistemas binarios, y luego la segunda estrella tiene un efecto menor en el modelo de la Tierra. La propia dinámica de movimiento del planeta domina otras influencias, y la oblicuidad suele tener una variación menor, "Li dijo." Entonces, esto es bastante optimista ".
