La humanidad tiene mil millones de años para dejar la Tierra

Ilustración artística de la Tierra alcanzada por el Sol en su fase de gigante roja. Crédito: Fsgregs (Wikimedia Commons).

En unos pocos miles de millones de años, el Sol se transformará en una gigante roja tan grande que devorará a nuestro planeta. Pero la Tierra se hará inhabitable mucho antes de eso. En unos mil millones de años, el Sol será tan caliente que evaporará nuestros océanos.

Actualmente, el Sol está clasificado como una estrella de la “secuencia principal”, lo que significa que se encuentra en la parte más estable de su vida, convirtiendo el hidrógeno de su núcleo en helio. Para una estrella del tamaño de la nuestra, esta fase dura alrededor de 8.000 millones de años. El Sistema Solar tiene una edad de poco más de 4.500 millones de años, así que el Sol está ligeramente a más de medio camino en su tiempo estable.

Las estrellas mueren

Después que los 8.000 millones de años de transformar tranquilamente hidrógeno en helio han terminado, la vida del Sol se vuelve más interesante. Las cosas cambian debido a que el Sol habrá agotado el hidrógeno de su núcleo, y todo lo que queda es helio. El problema es que el núcleo del Sol no es lo bastante caliente ni denso para quemar helio.

En una estrella, la gravedad atrae todos los gases hacia el centro. Cuando la estrella tiene hidrógeno para quemar, la creación de helio produce suficiente presión hacia fuera para balancear el tirón gravitacional. Pero cuando la estrella no tiene nada más que quemar en el núcleo, las fuerzas gravitacionales vencen.

Eventualmente, esa fuerza comprime el centro de la estrella hasta tal punto que comenzará a quemar hidrógeno en una pequeña capa alrededor del núcleo muerto, que aún está lleno de helio. Tan pronto como el Sol comience a quemar más hidrógeno, debería ser considerado como una “gigante roja”.

El proceso de compresión en el centro permite que las regiones exteriores de la estrella se expandan. El hidrógeno que se quema en la capa alrededor del núcleo aumenta significativamente el brillo del sol. Debido a que el tamaño de la estrella ha aumentado, la superficie se enfría y pasa de un blanco ardiente a un rojo vivo. Dado que la estrella es más brillante, más roja y físicamente más grande que antes, se apoda “gigantes rojas” a estas estrellas.

La ardiente muerte de la Tierra

Es bien sabido que la Tierra como planeta no sobrevivirá a la expansión del Sol en una estrella gigante roja hecha y derecha. Es probable que la superficie del Sol alcance lo que actualmente es la órbita de Marte, y aunque la órbita de la Tierra puede haberse alejado ligeramente del astro, no será suficiente para salvarla de ser atrapada por la superficie del Sol, con lo cual nuestro planeta se desintegrará rápidamente.

La vida en la Tierra enfrentará problemas mucho antes que el planeta se desintegre. Incluso antes que el Sol termine de quemar hidrógeno, habrá cambiado su estado actual. El Sol ha estado aumentando su brillo en un 10% cada mil millones de años que pasa quemando hidrógeno. El incremento de brillo implica un aumento en la cantidad de calor que recibe nuestro planeta. Cuando el planeta se caliente lo suficiente, el agua en la superficie comenzará a evaporarse.

Un incremento de 10% de la luminosidad del Sol no parece mucho, pero este pequeño cambio en el brillo de nuestra estrella será catastrófico para el planeta. Este cambio es un aumento de energía suficiente para cambiar la ubicación de la zona habitable alrededor de nuestra estrella. La zona habitable está definida como el rango de distancias desde una estrella donde el agua puede permanecer en estado líquido sobre la superficie de un planeta.

Con un aumento del 10% del brillo de nuestra estrella, la Tierra no seguirá estando en la zona habitable. Esto marcará el comienzo de la evaporación de nuestros océanos. Para el momento en que el Sol deje de quemar hidrógeno en su núcleo, será Marte el que estará en la zona habitable, mientras que la Tierra será demasiado caliente para mantener agua en su superficie.

Modelos inciertos

Este incremento del brillo del Sol que desencadenará la evaporación de los océanos terrestres, ocurrirá durante los próximos mil millones de años. Las predicciones de cuán rápido ocurrirá este proceso, dependen de a quién le preguntes. La mayoría de los modelos sugiere que conforme los océanos se evaporen, habrá cada vez más agua presente en la atmósfera en lugar de en la superficie. Esto actuará como un gas de efecto invernadero, atrapando incluso más calor y causando cada vez más evaporación de los océanos, hasta que el suelo quede casi seco y la atmósfera contenga el agua, pero a una temperatura extremadamente alta.

A medida que la atmósfera se satura con agua, el agua contenida en las partes más altas de nuestra atmósfera será bombardeada por luz de alta energía procedente del Sol, la que separará las moléculas y permitirá que el agua escape como hidrógeno y oxígeno, eventualmente dejando a la Tierra seca.

Donde los modelos difieren es en la velocidad con que nuestro planeta alcanzará este punto de no retorno. Algunos sugieren que la Tierra se volverá inhóspita antes de mil millones de años, dado que las interacciones entre el planeta que se calienta y las rocas, océanos y tectónica de placas secarán el planeta aún más rápido. Otros sugieren que la vida puede ser capaz de mantenerse un poco más de mil millones de años debido a las diferentes necesidades de las distintas formas de vida y la liberación periódica de compuestos químicos críticos por parte de la tectónica de placas.

La Tierra es un sistema complejo, y no hay modelos perfectos. Sin embargo, parece muy probable que no tengamos más de mil millones de años antes de que la vida deje de existir en el planeta.

Fuente: Phys.org