Mala Astronomía | Nueva investigación sobre lo que sucede cuando una estrella se come un planeta

Primero, las malas noticias: en poco menos de 8 mil millones de años, el Sol gigante rojo en expansión engullirá la Tierra.

Las cosas empeoran a partir de ahí de lo que puedas imaginar. No es que fuera genial para empezar; el proceso en el que el Sol comienza a morir y crecer enorme en realidad comienza un par de miles de millones de años antes que eso. A medida que se agote el combustible de hidrógeno disponible en el núcleo del Sol, comenzará a expandirse y convertirse en lo que llamamos un subgigante, arrojando suficiente luz para cocinar la Tierra. Y honestamente, miles de millones de años antes que empeora porque a medida que el hidrógeno se convierte en helio en el núcleo del Sol, el helio se acumula y se calienta, por lo que el Sol se calienta lentamente. ahora; en alrededor de mil millones de años a partir de ahora estará lo suficientemente caliente como para que la tierra pierda toda su agua.

Ah, y está bien: para ser brutalmente honesto, incluso dentro de cien millones de años más o menos, el calentamiento del Sol provocará un efecto invernadero descontrolado en la Tierra que la quemará sin vida. sí

Y sin embargo, y sin embargo, nada de esto es tan malo como tLa Tierra estando físicamente dentro del Sol, que es donde estaremos cuando nuestra estrella se expanda a una verdadera gigante roja. El Sol permanecerá así durante cientos de millones de años, por lo que la Tierra probablemente descenderá en espiral hacia el núcleo del Sol con el tiempo y será incinerada.

La Tierra también afectará al Sol, pero probablemente solo mínimamente. Sin embargo, eso se debe a que la Tierra es pequeña. Sabemos que algunas estrellas tienen planetas gigantes como Júpiter que orbitan muy cerca; llamamos a estos planetas Júpiter calientes – y se verán envueltos desde el principio en el proceso de la gigante roja. Los estudios han demostrado que pueden tener un efecto profundo en la estrella. A medida que orbitan, experimentan mucha resistencia, abriéndose paso a través del gas de la estrella, y eso puede hacer que la estrella gire hacia arriba, haciéndola girar más rápido y provocando que expulse sus capas exteriores. Esta puede ser la razón por la que tantas nebulosas planetarias tienen formas tan fantásticas..

Un nuevo estudio recién publicado examina detenidamente este procesoutilizando la física de un planeta dentro de una estrella similar al Sol a medida que muere para ver los efectos que tienen las diferentes masas de los planetas [link to paper].

Usan sofisticados modelos tridimensionales de hidrodinámica, la física de cómo fluyen los gases, para observar la interacción de un planeta dentro de una estrella. Miden la presión del ariete cuando el planeta se abre paso a través del gas de la estrella, y el arrastre que hará que su órbita se reduzca y, como reflejo, el gas de la estrella se expanda.

Lo que encontraron es que si el planeta es lo suficientemente grande afectará enormemente la brillo de las estrellas Esto tiene que ver con la conservación de la energía, la idea de que la energía no se puede destruir; simplemente cambia de forma de un tipo a otro. En este caso, hay mucha energía en el movimiento de un planeta alrededor de la estrella. Piénselo de esta manera: solo se necesita un poco de combustible para acelerar un automóvil a velocidades de autopista, pero mucho más para un semirremolque completamente cargado. ¡Piensa en cuánta energía tiene la masa de un planeta, dado que también puede estar orbitando a muchos cientos de miles de kilómetros por hora!

Esa es una gran cantidad de energía y, a medida que el planeta atraviesa las capas exteriores de la estrella, la energía se transfiere a ese gas. La estrella responde a esta adición de energía girando más rápido, pero también haciéndose más brillante. Los astrónomos descubrieron que un planeta como Júpiter puede aumentar la luminosidad de la estrella en un factor de varios cientos de veces durante varios años a medida que gira en espiral. Un objeto mucho más grande, como una enana marrón con unas 80 veces la masa de Júpiter, puede hacer una estrella. decenas de miles de veces más brillante por un corto tiempo de lo que inspira! El pico de este efecto dura solo alrededor de un año, lo cual es muy corto en una escala cósmica, pero los niveles más bajos de brillo pueden durar siglos.

En muchos casos, se deposita tanta energía en la capa exterior de la estrella que desaparecerá por completo y volará al espacio. Descubrieron que esto no puede suceder hasta que la estrella se expanda a unas diez veces el diámetro del Sol, porque cuando es más pequeña que eso, la gravedad de su superficie es lo suficientemente fuerte como para retener el gas. A medida que se expande, la gravedad se debilita, lo que permite que el material sea expulsado. Sin embargo, una vez que la estrella es una gigante roja completamente hinchada, un planeta con solo diez veces la masa de Júpiter, que no son raros, puede hacer que la estrella expulse su material.

Hay muchas sutilezas en estos cálculos, pero al final muestran que lo que le sucede a una estrella depende de su masa, qué tan grande es cuando engulle un planeta y qué tan masivo es el planeta. A medida que estos cálculos se refinan aún más, podrían ayudar a los astrónomos a buscar estos eventos que ocurren en la galaxia. El observatorio espacial Gaiapor ejemplo, monitores miles de millones de estrellas, por lo que si bien este brillo inducido por el planeta engullido es efímero, es posible que pueda ser atrapado en el acto. Eso sería sorprendente.

Si todo eso son malas noticias, entonces hay algunas buenas noticias:

Estamos empezando a entender cómo funciona este proceso. Sé que es un frío consuelo dada la, ah, naturaleza bastante sombría de todo esto, pero la ciencia se trata de entender las cosas; si son buenos o malos es un juicio de valor. Pero, si puedo ser un poco optimista, entender un problema es el primer paso para solucionarlo. Espero que si los humanos, o algo parecido a nosotros, todavía están en este futuro, entonces podemos avanzar hacia la galaxia y encontrar un planeta alrededor de una estrella más joven en el que vivir. O, si somos nostálgicos, Hay formas de alejar lentamente la Tierra del Sol para contrarrestar sus efectos..

Sin embargo, dejaré que nuestros descendientes lejanos se preocupen. Todavía tenemos cientos de millones de años para resolver los detalles.

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