por Jillian Scudder , The Conversation
En unos pocos miles de millones de años, el Sol se convertirá en una gigante roja tan grande que engullirá nuestro planeta. Pero la Tierra se volverá inhabitable mucho antes que eso. Después de unos mil millones de años, el sol se calentará lo suficiente como para hervir nuestros océanos.
El sol está actualmente clasificado como una estrella de «secuencia principal». Esto significa que se encuentra en la parte más estable de su vida, convirtiendo el hidrógeno presente en su núcleo en helio. Para una estrella del tamaño de la nuestra, esta fase dura algo más de 8.000 millones de años. Nuestro sistema solar tiene algo más de 4.500 millones de años, por lo que el sol está a poco más de la mitad de su vida estable.
Incluso las estrellas mueren
Después de que hayan pasado 8.000 millones de años de quemar felizmente hidrógeno en helio, la vida del sol se pone un poco más interesante. Las cosas cambian porque el sol se habrá quedado sin hidrógeno en su núcleo: lo único que queda es el helio. El problema es que el núcleo del sol no es lo suficientemente caliente o denso como para quemar helio.
En una estrella, la fuerza gravitatoria atrae todos los gases hacia el centro. Cuando la estrella tiene hidrógeno para quemar, la creación de helio produce suficiente presión hacia el exterior para equilibrar la atracción gravitatoria. Pero cuando a la estrella no le queda nada en el núcleo para quemar, las fuerzas gravitatorias toman el relevo.
Eventualmente esa fuerza comprime el centro de la estrella hasta tal punto que empezará a quemar hidrógeno en una pequeña cáscara alrededor del núcleo muerto, que todavía está lleno de helio. En cuanto el sol comience a quemar más hidrógeno, se considerará una «gigante roja».
El proceso de compresión en el centro permite que las regiones exteriores de la estrella se expandan hacia el exterior. El hidrógeno ardiente en la envoltura que rodea el núcleo aumenta significativamente el brillo del sol. Como el tamaño de la estrella se ha expandido, la superficie se enfría y pasa de ser blanca a roja. Debido a que la estrella es más brillante, más roja y físicamente más grande que antes, denominamos a estas estrellas «gigantes rojas».
La feroz desaparición de la Tierra
Se entiende que la Tierra, como planeta, no sobrevivirá a la expansión del sol hasta convertirse en una estrella gigante roja completa. La superficie del sol probablemente alcanzará la órbita actual de Marte y, aunque la órbita de la Tierra también se haya expandido ligeramente hacia fuera, no será suficiente para salvarla de ser arrastrada hacia la superficie del sol, con lo que nuestro planeta se desintegrará rápidamente.
La vida en el planeta tendrá problemas mucho antes de que el propio planeta se desintegre. Incluso antes de que el sol termine de quemar hidrógeno, habrá cambiado su estado actual. El sol ha estado aumentando su brillo en aproximadamente un 10% cada mil millones de años que pasa quemando hidrógeno. El aumento del brillo significa un aumento de la cantidad de calor que recibe nuestro planeta. A medida que el planeta se calienta, el agua de la superficie de nuestro planeta comenzará a evaporarse.
Un aumento de la luminosidad del sol en un 10% sobre el nivel actual no parece mucho, pero este pequeño cambio en el brillo de nuestra estrella será bastante catastrófico para nuestro planeta. Este cambio supone un aumento de energía suficiente para cambiar la ubicación de la zona habitable alrededor de nuestra estrella. La zona habitable se define como el rango de distancias de cualquier estrella donde el agua líquida puede ser estable en la superficie de un planeta.
Con un aumento del 10% del brillo de nuestra estrella, la Tierra dejará de estar dentro de la zona habitable. Esto marcará el comienzo de la evaporación de nuestros océanos. Para cuando el sol deje de quemar hidrógeno en su núcleo, Marte estará en la zona habitable, y la Tierra estará demasiado caliente para mantener agua en su superficie.
Modelos inciertos
Este aumento del 10% del brillo del sol, que desencadenará la evaporación de nuestros océanos, se producirá en los próximos mil millones de años aproximadamente. Las predicciones sobre la rapidez con la que se desarrollará este proceso dependen de con quién se hable. La mayoría de los modelos sugieren que, a medida que los océanos se evaporen, habrá cada vez más agua en la atmósfera en lugar de en la superficie. Esto actuará como un gas de efecto invernadero, atrapando aún más calor y haciendo que cada vez más océanos se evaporen, hasta que el suelo esté mayormente seco y la atmósfera mantenga el agua, pero a una temperatura extremadamente alta.
A medida que la atmósfera se satura de agua, el agua retenida en las partes más altas de nuestra atmósfera será bombardeada por la luz de alta energía del sol, que dividirá las moléculas y permitirá que el agua se escape en forma de hidrógeno y oxígeno, desangrando finalmente la Tierra de agua.
En lo que difieren los modelos es en la velocidad con la que la Tierra alcanza este punto de no retorno. Algunos sugieren que la Tierra se volverá inhóspita antes de la marca de mil millones de años, ya que las interacciones entre el calentamiento del planeta y las rocas, los océanos y las placas tectónicas secarán el planeta aún más rápido. Otros sugieren que la vida podría aguantar algo más de 1.000 millones de años, debido a las diferentes necesidades de las distintas formas de vida y a la liberación periódica de sustancias químicas críticas por parte de las placas tectónicas.
La Tierra es un sistema complejo y ningún modelo es perfecto. Sin embargo, parece probable que no nos queden más de mil millones de años para que la vida prospere en nuestro planeta.