La paradoja del cielo rojo explicada por la falta de planetas y estrellas adecuados

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Los astrónomos han identificado posibles soluciones a la paradoja del cielo rojo, que consiste en la ausencia observacional de mundos habitables en enanas rojas, que son muy comunes en el Universo y son capaces de mantener una luminosidad estable durante mucho tiempo. Los científicos creen que esto puede deberse a la falta de planetas potencialmente habitables en estas estrellas, un corto período de condiciones favorables para el desarrollo de vida inteligente o características inapropiadas de las propias estrellas. Artículo publicado en la revisión procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.

La cuestión de la singularidad del sistema solar en términos de habitabilidad ha preocupado a los astrónomos desde la Antigüedad. A pesar de que el estado del Sol como estrella ordinaria Reconocido en el espacio durante mucho tiempo, no es del todo ordinario: la masa de nuestra estrella es un orden de magnitud mayor que la masa mínima requerida para las reacciones de fusión del helio del hidrógeno, pero dos órdenes de magnitud menor que la del estrellas observables más masivas. Si consideramos la dependencia de la habitabilidad de los exoplanetas de las propiedades de sus estrellas madres, entonces podemos ver que hay muchas más enanas que estrellas masivas, en particular, alrededor de las tres cuartas partes de todas las estrellas se clasifican como enanas rojas, con masas de 0,1 a 0,5 masas solares, que son capaces de existir varios miles de millones de años, manteniendo una luminosidad estable. Por otro lado, las estrellas de tipo O, B, A no solo son raras (menos del uno por ciento de la población estelar), sino que solo existen en una escala de millones de años, lo que puede prevenir el desarrollo de formas biológicas complejas en el planeta. .

Así surge la paradoja del cielo rojo, que se formula de la siguiente manera: si hay tantas enanas rojas y han existido durante mucho tiempo, entonces ¿por qué la estrella madre de la Tierra es una enana amarilla? En muchos sentidos, esta paradoja es similar a la paradoja de Fermi: si se supone que la vida es común en el universo, ¿por qué no vemos ninguna evidencia de vida extraterrestre?

David Kipping de la Universidad de Columbia en Nueva York ha publicado posibles soluciones a esta paradoja. Para ello, consideró la función de probabilidad bayesiana, que se refiere a las posibilidades de estrellas de los tipos F, G, K (solar) un observador razonable, mientras que el proceso de aparición de la vida y la inteligencia se consideró como un proceso de velocidad uniforme. Además, el autor no consideró la posibilidad de vida en exoplanetas cercanos a enanas marrones, estrellas antes de la secuencia principal, remanentes de estrellas o en planetas huérfanos.

Como resultado, se han propuesto cuatro opciones para resolver la paradoja. La primera es que si la vida inteligente aparece lo suficientemente rápido, la ventaja de la vida útil de las enanas rojas desaparece, pero esta decisión lo empeora. La paradoja de Fermi y contradice el camino evolutivo de la vida en la Tierra conocido hoy. La segunda solución es que la probabilidad de que aparezca vida inteligente cerca de enanas rojas debería ser al menos dos órdenes de magnitud menor que la probabilidad de aparecer cerca de enanas de tipo FGK. Esta solución tiene buenas pruebas teóricas, por ejemplo, en la forma mayor actividad enanas rojas o bloqueo de mareas de planetas en estrellas que pistas al colapso de la atmósfera del planeta rocoso.

La tercera solución a la paradoja del cielo rojo requiere que la vida útil de la «ventana habitable» para las enanas rojas sea 5 veces más corta que para las enanas de tipo FGK. Este hallazgo es consistente con la esperanza de vida de las enanas rojas hasta Secuencia principalque van desde 200 millones de años hasta 2500 millones de años. Finalmente, la cuarta solución es que las enanas rojas deberían tener menos exoplanetas potencialmente habitables que las enanas de tipo FGK; esta versión puede confirmarse o invalidarse determinando con gran precisión la frecuencia de aparición de planetas templados de tipo Tierra alrededor de enanas rojas de tipo tardío.

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