10 escenarios hipotéticos sobre nuestro sistema solar

Vivimos en un pequeño planeta verde con una sola luna, orbitando alrededor de una estrella amarilla con algunos vecinos rocosos menos acogedores cercanos y vecinos más lejanos de mayor tamaño y gaseosidad, que hemos nombrado después de varias deidades mitológicas. Mientras buscamos en las regiones más distantes del espacio, estamos tratando desesperadamente de encontrar otros sistemas estelares que puedan albergar mundos igualmente agradables para que se desarrolle la vida. Apreciando este esfuerzo y entendiendo la suerte que tenemos de vivir en el sistema que hacemos, podemos ayudarlo en gran medida explorando varios escenarios hipotéticos y salvajes sobre cómo nuestro sistema solar podría ser muy, muy diferente.

10 Marte nunca perdió su campo magnético

Una vez, Marte tuvo una atmósfera prometedora, cálida, húmeda y dominada por el dióxido de carbono, que se destruyó cuando el planeta rojo perdió su campo magnético hace unos 3.600 millones de años, lo que permitió que los vientos solares del Sol castigaran la atmósfera. Esto sucedió de manera relativamente rápida en términos cósmicos, con la mayor parte de la atmósfera perdida en unos pocos cientos de millones de años después de que el campo magnético se apagara. Hoy en día, la atmósfera marciana es aproximadamente el 1 por ciento de la Tierra al nivel del mar, y los vientos solares continúan consumiéndola a una velocidad de aproximadamente 100 gramos por segundo.

Sabemos que hubo un campo magnético alrededor del planeta, ya que todavía existen algunas rocas magnetizadas en la superficie. Algunos creen que la pérdida fue causada por un intenso bombardeo de asteroides, que interrumpió el flujo de calor dentro de Marte que generó el campo magnético. Si eso no hubiera sucedido, entonces Marte podría haber conservado sus océanos primitivos y quizás haber sido otra fuente de vida en nuestro sistema solar.

Sin embargo, otra teoría sugiere que el viejo campo magnético puede haber cubierto solo la mitad del planeta, lo que significa que, de todos modos, no habría tenido viabilidad a largo plazo. Entender la composición del núcleo interno marciano es clave para esta pregunta. En la Tierra, el hierro líquido fluye alrededor de un núcleo más caliente y sólido, manteniendo nuestro campo magnético protector en su lugar. Si Marte solo tiene un núcleo fundido, esto ayudaría a explicar la pérdida.

El ingeniero de software Kevin Gill hizo un intento no científico de modelar un Marte habitable utilizando datos de la NASA y sus imágenes de Blue Marble: Next Generation. Gill dijo que jugó un poco de oído en los detalles:

No vi mucho verde en el área de Olympus Mons y los volcanes circundantes, debido a la actividad volcánica y la proximidad al ecuador (por lo tanto, un clima más tropical). Para estas áreas desérticas usé principalmente texturas tomadas del Sahara en África y algunas de Australia. Del mismo modo, a medida que el terreno aumenta o disminuye en latitud, agregué una flora más oscura junto con la tundra y el hielo glaciar. Estas texturas de las zonas norte y sur se toman en gran parte de todo el norte de Rusia. Los verdes tropicales y subtropicales se basaron en las selvas tropicales de América del Sur y África.

9 la tierra no tiene luna

Hace unos 4.500 millones de años, se cree que un embrión planetario del tamaño de Marte (llamado Theia) se estrelló contra la Tierra, desprendiendo suficiente materia para permitir la creación de nuestra luna. Los efectos de las mareas de la Luna pueden haber afectado el volcanismo temprano y aumentado el número de impactos de meteoros, lo que hubiera sido devastador para la vida temprana. Sin embargo, algunos creen que la vida se desarrolló primero alrededor de los respiraderos hidrotermales de las profundidades oceánicas, un proceso que se habría visto afectado positivamente por los flujos de las mareas.

Las mareas lunares rápidas, cuando la Luna estaba mucho más cerca de la Tierra, pueden haber creado mares salinos poco profundos donde los fragmentos de ácido protonucleico se enlazarían molecularmente con la marea baja y luego se disociarían con la marea alta, dando lugar finalmente al ADN. Según el paleobiólogo Bruce Lieberman, “sospecho que con el tiempo la vida habría hecho tierra sin las mareas. Pero los linajes que finalmente dieron origen a los humanos fueron al principio intermareal ".

Es probable que los flujos de las mareas ayudaron a transportar el calor desde el ecuador hasta los polos, lo que significa que sin la Luna, los eventos de la edad de hielo habrían sido menos severos, lo que habría reducido las presiones evolutivas en la vida. Si la vida evolucionó en una Tierra que carece de luna, probablemente habría mostrado mucho menos cambio con el tiempo y mucha menos diversidad. La duración del día también sería diferente sin la Luna, que ayudó a ralentizar la rotación temprana de la Tierra de seis horas a unas generosas 24 horas, así como a estabilizar la inclinación de la Tierra y, por lo tanto, sus estaciones. Cualquier vida que se desarrolle en un mundo sin luna tendría que lidiar con días y noches extremadamente cortos y, probablemente, también con grandes cambios climáticos.

Al carecer de la Luna, las formas de vida perderían el beneficio de usar la luz de la luna para mantenerse activa durante la noche, lo que podría cambiar los niveles de actividad nocturna y el éxito de la depredación nocturna o simplemente alentar la evolución de los ojos capaces de trabajar a la luz de la Vía Láctea. solo. Cualquier vida inteligente que se desarrolle carecería de la influencia cultural de la Luna y de la facilidad de uso de los calendarios lunares comúnmente utilizados por la civilización primitiva.

8 anillos de la tierra

Después de la colisión con el planeta errático Theia, la Tierra en realidad tenía anillos temporales, que finalmente se unieron en la Luna. Esto sucedió porque los restos quedaron fuera del límite de Roche de la Tierra, en el que las fuerzas gravitacionales destrozan cualquier satélite natural en ciernes. Si una pequeña luna o satélite en órbita alrededor de la Tierra hubiera vagado demasiado cerca de la fuerza gravitacional de la Tierra, podría haberse separado, creando un anillo sostenido.

Saturno tiene anillos de hielo, que no durarían tanto como nosotros cerca del Sol, pero en teoría, los anillos de roca podrían sobrevivir, aunque serían muy diferentes de los anillos de Saturno. El efecto sobre el desarrollo de la vida en la Tierra sería pronunciado, ya que las sombras de los anillos causarían inviernos más fríos y la luz solar reducida en ambos hemisferios.Si se desarrollara la vida inteligente, encontraría los anillos un impedimento para la astronomía óptica basada en tierra. Los anillos también harían del vuelo espacial y los satélites artificiales una propuesta mucho más difícil, con todos los desechos espaciales.

Estos anillos aparecerían de manera diferente dependiendo de la región de la Tierra desde la que se vieron: una delgada línea a través del cielo en Perú, un poderoso arco que domina el cielo en Guatemala, un reloj de 180 ° día atmosférico gracias a la sombra de la Tierra en Polinesia. , y un brillo siempre presente en el horizonte en Alaska. Solo podemos especular sobre cómo los pueblos antiguos del mundo habrían incorporado vistas tan impresionantes en sus mitologías y cosmologías.

7 estrella de jupiter

El planeta más grande de nuestro sistema solar es considerado por algunos como casi, pero no del todo, lo suficientemente grande como para haberse convertido en una estrella enana marrón. (Otros dicen que para llegar tan lejos, necesitarías una masa igual a 13 Júpiter). Esta habría sido una estrella tenue y distante, ligeramente más brillante que Venus. No produciría mucha luz o calor y se encontraría cinco veces más lejos que la Tierra y el Sol, por lo que puede no haber afectado el desarrollo de la vida en la Tierra. Esto es afortunado.

Júpiter convertirse en una estrella no sería tan fácil o tan simple como incendiar el planeta, tan divertido como suena. Como Júpiter es en su mayoría hidrógeno, deberías rodearlo con la mitad del oxígeno de Júpiter para encenderlo, lo que generaría agua. Pero eso sería una gran bola de fuego, no una estrella. Para obtener la fusión nuclear que alimenta al Sol, necesitarías mucho más hidrógeno. Eso valdría 13 Júpiter para una enana marrón, 79 Júpiter adicionales para una estrella enana roja y unos 1.000 Júpiter más para obtener otra estrella del tamaño del Sol.

Sin embargo, un blogger usó el programa de simulación del sistema solar Sandbox Universe para aumentar el tamaño de Júpiter a la del Sol, causando un caos en el sistema solar. Las lunas de los planetas exteriores fueron enviadas volando desde sus órbitas en todas direcciones, y el cinturón de asteroides fue destruido por completo. Mientras Mercurio y Venus se mantuvieron relativamente sin cambios, la Tierra por lo general terminó chocando contra otro planeta o terminando en una nueva órbita abrasadora cerca del Sol.

6 giros de retroceso de la tierra

El efecto más obvio de la inversión de la rotación de la Tierra sería que el Sol se elevara en el oeste y se pusiera en el este, pero este sería un gran desafío. Según el astrofísico Kevin Luhman de Penn State, “La Tierra gira de la manera en que lo hace porque básicamente nació de esa manera. [...] Cuando el sol era una estrella bebé recién nacida, tenía una gran cantidad de gas y polvo dando vueltas alrededor de él en una gran estructura similar a un disco ". El único planeta que gira en la dirección opuesta es Venus, probablemente debido a una colisión Hace miles de millones de años. La repetición de ese proceso en la Tierra probablemente eliminaría a los observadores de los efectos a largo plazo.

Pero suponiendo que fuera magia o alienígenas, todavía habría serias consecuencias. Interferiría completamente con el efecto Coriolis, que dicta cómo el giro de la Tierra se traduce en patrones de viento. Esto revertiría los vientos alisios y cambiaría los climas en muchas regiones. Europa, en particular, se vería seriamente afectada, con los cálidos vientos que soplan a través del Atlántico desde el Golfo de México desapareciendo, solo para ser reemplazados por un escalofrío siberiano que viene del Este.

Según algunos estudios, mientras que las cosas se vuelven desagradables en Europa, los resultados de una Tierra que gira a la inversa son positivos en algunos lugares. La lluvia en el norte de África aumentaría, y la cantidad de agua de río que entra en el Mediterráneo casi podría convertirla en un lago de agua dulce. En cambio, el aire caliente sería empujado hacia el norte del Pacífico y el sur del Atlántico, haciendo que Alaska, el Lejano Oriente de Rusia y partes de la Antártida sean lugares mucho más atractivos para vivir.

5 lugares cambiantes con Marte

El intercambio de la Tierra y Marte tendría algunos efectos bastante serios: las temperaturas marcianas subirían, derritirían los casquetes polares, liberarían los gases del suelo y crearían un clima casi tan cálido como el que tenemos ahora en la Tierra. La Tierra, por otro lado, se enfriaría rápidamente y se congelaría. Un problema potencialmente mayor podría ser la desestabilización del sistema solar interno causado por el efecto que los planetas tienen en las órbitas de los demás.

El físico planetario Renu Malhotra de la Universidad de Arizona realizó una simulación que mostró una gran desestabilización en las órbitas planetarias. Intentó ignorar los resultados de Mercury, pero eso terminó causando que Marte fuera expulsado del sistema solar. En otra simulación, la Tierra y Marte tuvieron órbitas muy desestabilizadas, debido a la influencia de Júpiter en la primera y la de la Tierra y Venus para la segunda, mientras que la órbita de Mercurio se vio muy afectada. Esto sugiere que la situación orbital del sistema solar interior es bastante precaria, lo cual es una pena para algunas propuestas futuristas de gran alcance acerca de remolcar a Marte más cerca del Sol en unos 100.000 años.

Curiosamente, si la mecánica orbital pudiera resolverse, la Tierra podría estar bien con el intercambio de Venus. Un estudio utilizó simulaciones por computadora para probar que la Tierra o un planeta similar a la Tierra podrían ser potencialmente habitables en la órbita de Venus, que generalmente se considera un poco demasiado cerca del Sol para la zona habitable. A pesar de recibir dos veces la cantidad de radiación, la cubierta de nubes evitó que la temperatura de la superficie subiera demasiado para que se desarrollara la vida. Es posible que Venus haya girado más rápido antes en su historia, lo que provocó que el efecto invernadero se desbocara y que sus océanos se evaporaran.

4 La Vida En El Centro Galáctico Y El Borde

Aparentemente, vivimos en un sector bastante opaco de la Vía Láctea, lejos de las fortalezas del ejército de Orión, lejos del ajetreo y el bullicio del centro galáctico.Si estuviéramos en el centro de la galaxia, el cielo nocturno sería significativamente más brillante, con un gran número de estrellas brillando como Venus en el cielo nocturno, ya que las estrellas cercanas al núcleo están separadas por distancias de solo unas pocas semanas luz en lugar de años luz. La densidad de estrellas cerca del centro es de alrededor de 10 millones de estrellas por parsec cúbico, en comparación con 0.2 en nuestro sector destacado. También hay un número bastante alto de supernovas y la presencia de un agujero negro supermasivo, pero eso es vida urbana para ti.

Mientras tanto, si estuviéramos más cerca del borde de la Vía Láctea, las cosas no serían muy diferentes, si la vida surgiera. Los sistemas estelares en los bordes de las galaxias tienen un nivel más bajo de metalicidad, lo que significa que hay cantidades más pequeñas de elementos que son más pesados ​​que el hidrógeno y el helio. Con alrededor de un tercio de estos elementos más pesados ​​disponibles en los mundos del borde galáctico, podrían surgir planetas rocosos similares a la Tierra. Sin embargo, la reducción de los elementos metálicos significaría que los gigantes gaseosos como Júpiter, que se acumulan lentamente alrededor de los núcleos rocosos, tendrían menos probabilidades de formarse. Sin que los gigantes gaseosos absorban el golpe, los mundos rocosos son más vulnerables a los impactos de los cometas, pero también pueden tener menos probabilidades de que los asteroides acuáticos se abran en su dirección. En cualquier caso, la Tierra en el borde probablemente tendría un cielo más solitario con menos cuerpos errantes para estimular la imaginación de los astrónomos y observadores de estrellas.

Puede haber un lado positivo de la posición de la Tierra en los suburbios exteriores de la galaxia. Algunos creen que las condiciones para la vida descansan en una serie de condiciones muy importantes, y es solo dentro de un rango relativamente delgado conocido como la Zona Habitable Galáctica que estas pueden realmente prosperar. En 2001, Guillermo González argumentó que las supernovas frecuentes y los altos niveles de radiación presentes en el centro galáctico dificultarían que la vida emergiera ilesa. Investigaciones más recientes sugieren que el argumento podría ser demasiado escéptico, ya que las frecuentes esterilizaciones de supernova se verían compensadas por las posibilidades más frecuentes de la aparición de la vida. Un equipo incluso sugirió que el 2.7 por ciento de las estrellas en la galaxia interna podrían tener mundos habitables.

3 dos soles

En 2011, los astrónomos observaron el primer planeta conocido dentro de un sistema estelar gemelo, también conocido como un planeta circumbinario, llamado Kepler-16b. A Alan Boss, astrofísico de la Institución Carnegie para la Ciencia, se le preguntó cómo le iría a la Tierra en tales condiciones. Él dijo: "Es un poco helado. [...] Aunque está más cerca de sus estrellas que la Tierra que del Sol, las estrellas no son tan brillantes, por lo que la temperatura de este planeta solo sería de unos 200 grados Kelvin. Si reemplazaras nuestro sol con esas estrellas, estaríamos incluso más fríos que 200 Kelvin, porque estamos más lejos que este planeta parecido a Tatooine ".

Por supuesto, no todos los sistemas binarios son iguales, y algunas situaciones podrían ser significativamente mejores para el desarrollo de la vida. La investigación presentada en la 223a Sociedad Americana de Astronomía en 2014 sugiere que algunos sistemas estelares binarios podrían ser más favorables para el desarrollo de la vida que los sistemas estelares unitarios. Las estrellas emparejadas cuyos giros estaban sincronizados reducirían la radiación solar y los vientos estelares entre sí, lo que puede despojar a los planetas y lunas de su atmósfera si son demasiado fuertes.

La investigación realizada por el astrofísico Paul Mason sugiere que las estrellas que orbitan entre 10 y 60 días terrestres ejercen fuerzas de marea entre sí para disminuir su giro y reducir los vientos estelares, mientras que también extienden potencialmente el rango de la zona habitable del sistema gracias a la combinación de Luz de dos estrellas en lugar de una. Mason especuló que si tuviéramos dos soles, Venus podría haber retenido su agua, mientras que la Tierra también podría ser un mundo significativamente más húmedo. La NASA cree que al menos uno de los planetas conocidos en el sistema binario Kepler-47 se encuentra dentro de una zona habitable.

2 El sol sale

A pesar de los temores de los antiguos mesoamericanos, el Sol no está bajo ninguna amenaza de salir repentinamente, y tal escenario es físicamente imposible por lo que podemos decir. Pero si lo hiciera, la Tierra no se congelaría instantáneamente. Suponiendo que permaneciéramos en órbita alrededor de la ceniza ahora fría y muerta que era nuestra estrella que alguna vez fue amante, la temperatura bajaría a menos de -17 grados Celsius (0 ° F) dentro de una semana y luego a -73 grados Celsius (-100 ° F) dentro de un año. Sin la fotosíntesis, la vida de las plantas moriría rápidamente, al igual que toda la vida de la superficie, ya que las superficies de los mares se congelaron.

Estas capas superiores de hielo aislarían las aguas más profundas y evitarían que los océanos se congelen durante otros cientos de miles de años, por lo que algunas formas de vida oceánica y geotérmica pueden sobrevivir. Extrañamente, los árboles se mantendrían durante algunas décadas gracias a los metabolismos lentos y las reservas de azúcar. Los mejores lugares para que sobrevivan los seres humanos serían los submarinos nucleares o quizás los hábitats construidos en países como Islandia con grandes reservas de energía geotérmica.

Además de la muerte por congelación, XKCD sugirió algunas ventajas para un mundo sin sol. Habría un riesgo reducido de erupciones solares, una mejor comunicación por satélite y mejores circunstancias para la astronomía. También reduciría los costos comerciales de las zonas horarias, evitaría los contratiempos relacionados con el estornudo de los pilotos de caza y eliminaría las quemaduras químicas causadas por la combinación de sustancias químicas encontradas en chirivías (llamadas furocoumarinas) en la piel humana que se expone a la luz solar.

En general, parece que sería mejor mantener el Sol alrededor. Gizmodo especuló sobre los resultados de que el Sol dejara de existir por completo por un solo segundo. Sin la gravedad del Sol, todos los objetos en el sistema solar irían de órbitas circulares a viajar en línea recta.Un segundo después, cuando el Sol volviera a estar en línea, todo, desde los gigantes gaseosos hasta el polvo espacial, estaría en nuevas órbitas, algunas de las cuales podrían ser inestables y provocar la expulsión del sistema solar. También eliminaría el heliosheath que protege el sistema solar de la radiación extrasolar. Un segundo con los escudos hacia abajo podría dejar entrar una buena cantidad de radiación desagradable desde el exterior, lo que podría conducir a una aurora global bastante, perturbar satélites y redes eléctricas, o posiblemente esterilizar la Tierra.

1 tierra se encuentra con agujero negro

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Casi todos los niños interesados ​​en el universo han considerado los efectos que un agujero negro tendría sobre la Tierra, o al menos ciertas personas que viven en él. Frank Heile, de la Universidad de Stanford, ha especulado sobre qué sucedería si un agujero negro del tamaño de una moneda, que tendría aproximadamente la misma masa que la Tierra, se colocara en el centro del planeta. No sería tan simple como que la Tierra se convirtiera en una faucilla cósmica, pero sería un desastre.

La materia que cae en el agujero negro se volvería extremadamente caliente, causando que la radiación y la presión expulsen las capas externas de la materia y causen una explosión espectacular, expulsando gran parte de la Tierra como plasma sobrecalentado. La conservación del momento angular dictaría que la masa de la Tierra comenzaría a girar más rápido alrededor del agujero negro y crearía un disco de acreción que restringiría la velocidad a la que el agujero negro podría consumir la masa de la Tierra. La Tierra sería una ruina en rápida rotación, pero tomaría algún tiempo para ser consumida.

Un agujero negro más pequeño no sería tan malo. Se cree que los agujeros negros primordiales (PBH) prevalecen en todo el universo, con la masa equivalente a una pequeña montaña. Se cree que estos PBH están al acecho dentro de ciertos gigantes gaseosos y pueden causar supernova prematura en las estrellas. Si uno golpea la Tierra a alta velocidad, podría pasar directamente a través de ella. De acuerdo con la investigación rusa y suiza, tal colisión liberaría energía igual a la detonación de una tonelada de TNT, pero esto se extendería a lo largo de todo su viaje a través de la Tierra, por lo que podría tener suerte de ver la chispa cuando golpea el suelo. . Sin embargo, dejaría atrás "un tubo largo de material muy dañado por radiación, que debería ser reconocible por el tiempo geológico".

Las cosas serían aún más sombrías si el sistema solar fuera abordado por un agujero negro supermasivo con alrededor de un millón de veces la masa del Sol, quizás expulsado por la gravedad de dos galaxias en colisión. Según el astrónomo Christopher Springob, nos daríamos cuenta de que algo estaba mal cuando el agujero negro aparecía a 1.000 años luz de nuestro sistema solar y comenzamos a notar que otras estrellas estaban siendo interrumpidas. Entonces, solo tendremos unos pocos cientos de miles de años para prepararnos para su llegada dentro de unos pocos cientos de años luz, cuando el agujero negro interrumpiría las órbitas de los planetas y potencialmente nos enviaría a girar fuera del sistema solar para congelarlo o bucear. en el sol para charbroil. Para cuando estaba dentro de un año luz, su gravedad desgarraría al mundo, por lo que la Tierra sería bien masticada antes de ser finalmente tragada.

O no. Samir Mathur, de la Universidad Estatal de Ohio, cree que tiene pruebas matemáticas de que tal vez ni siquiera notemos que nos aspira un agujero negro. Él es un partidario de la teoría del fuzzball, afirmando que los agujeros negros son probablemente bolas enmarañadas de cuerdas cósmicas que crean hologramas casi perfectos de cualquier cosa que toque su superficie. Algunos creen que los agujeros negros fuzzball todavía están rodeados por un "firewall" altamente destructivo, pero Mathur cree que si el universo es un holograma como sugiere la teoría de cuerdas, entonces los agujeros negros podrían ser en su mayoría máquinas de copiar inocuas.