El futuro del sistema solar: Plutón, Europa y Titán como mundos océanos

Por Daniel Marín, el 3 febrero, 2016. Categoría(s): Astronomía • Sistema Solar ✎ 66

Como todos sabemos, en el futuro el Sol se convertirá en una estrella gigante roja y la Tierra dejará de ser un planeta habitable (aunque parece que se salvará de ser engullida por los pelos). Pero el aumento de brillo de nuestra estrella traerá cambios muy llamativos al sistema solar exterior. ¿Te imaginas a Plutón como un mundo océano? Pues eso es lo que podría suceder dentro de cinco mil millones de años.

asa
En el futuro Plutón (izquierda) podrá ser durante varios millones de años un mundo océano (centro) antes de convertirse en una bola de hielo de agua (derecha) (Frédéric Pont).

El sol comenzará a aumentar su luminosidad y a expandirse al acumular helio en el núcleo como resultado de la fusión del hidrógeno. Tras abandonar la secuencia principal para transformarse en una estrella gigante, el sol sufrirá un episodio de aumento de brillo súbito al fusionarse el helio del núcleo para dar carbono y oxígeno. El flash del helio, como se conoce a este fenómeno, será relativamente muy breve al estar el núcleo en forma de materia degenerada y supondrá el fin del aumento continuado de la luminosidad de nuestra estrella como gigante roja. Luego nuestro astro reducirá su brillo nuevamente, aunque seguirá siendo una gigante roja que irá expulsando poco a poco sus capas exteriores. Finalmente, todo lo que quedará del Sol será una hermosa nebulosa planetaria con una enana blanca en su centro.

as
Variación de la zona habitable en función de la luminosidad solar en el futuro (Frédéric Pont).

Bien, esto es teoría de evolución estelar básica. Pero lo que nos interesa aquí el efecto de estos cambios sobre los planetas exteriores. Empecemos por uno de los mundos más lejanos del sistema solar, el planeta enano favorito de los niños: Plutón. Este mundo parece estar demasiado lejos para que la metamorfosis de nuestra estrella en una gigante roja pueda afectarlo de forma significativa. Podría ser, ¿pero recuerdas que antes mencionamos el flash del helio? Justo antes de producirse el Sol será tan grande que la temperatura superficial de Plutón alcanzará valores nunca vistos. De hecho, según los cálculos del astrónomo Frédéric Pont Plutón estará brevemente dentro de la zona habitable del sistema solar del futuro, es decir, la región donde puede existir agua líquida de forma estable en la superficie de un planeta.

Claro que «brevemente» significa en realidad varios millones de años. Un periodo de tiempo insignificante en términos geológicos, pero una verdadera eternidad para un ser humano. ¿Y qué le pasará a Plutón? Los hielos de nitrógeno, monóxido de carbono y metano que cubren la superficie se sublimarán y se convertirán en gases que formarán una nueva atmósfera. Y no solo eso. La corteza de hielo de agua se derretirá para formar un océano global profundo. La baja gravedad y la ausencia de un campo magnético implican que el fuerte viento solar de la gigante roja arrancará la atmósfera plutoniana como si fuera un cometa. Es difícil calcular la presión atmosférica superficial o el aspecto que tendría la superficie —más que nada porque no sabemos cómo es el interior de Plutón—, pero no cabe duda que este mundo océano sería potencialmente habitable durante algunos millones de años. La única pega es que habrá que tener en cuenta la inclinación del eje de rotación de Plutón y su órbita excéntrica, causantes de las estaciones dobles del planeta enano.

sa
Plutón será habitable durante el flash del helio por unos pocos millones de años (Frédéric Pont).

Una vez pasada la fase del flash del helio, Plutón se volverá a convertir en una bola de hielo. Literalmente, porque sin metano, nitrógeno y monóxido de carbono, Plutón será un mundo de roca y hielo de agua más parecido a Europa, Rea o Tetis que a otra cosa. Lo mismo le pasará a Tritón, la luna de Neptuno y, posiblemente, las principales lunas de Urano.

¿Y Titán? Este satélite de Saturno es famoso por ser el único cuerpo del sistema solar además de la Tierra con lagos, lluvia y ríos. Al igual que Plutón, Titán quedará situado dentro de la zona habitable, pero después del flash del helio. Eso sí, en la parte más externa y fría. Posiblemente Titán perderá su metano característico y mutará hasta ser un mundo formado principalmente por agua, quizás parcialmente congelado. Pero la presencia de una atmósfera de vapor de agua —un fuerte gas invernadero— y amoniaco —un notorio anticongelante— en los océanos de la luna quizá cause que Titán permanezca como un mundo océano durante unos cien millones de años antes de la muerte definitiva del Sol.

asas
Situación de Titán con respecto a la zona habitable durante la fase de gigante roja del Sol (Frédéric Pont).

Nos queda por hablar de los satélites de Júpiter. ¿Se convertirá Europa en un mundo océano como imaginó Arthur C. Clarke en 2010: odisea dos? Pues sí, pero no. Me explico. Júpiter quedará por dentro de la zona habitable del sistema solar cuando el Sol sea una gigante roja. Eso significa que sus satélites serán demasiado calientes para ser habitables. Probablemente Europa, Ganímedes y Calisto se transformen en mundos océanos, pero con atmósferas de vapor de agua a muy alta temperatura. En definitiva, unas condiciones hostiles para la vida.

Este modelo tiene varias incógnitas. La principal es que el Sol perderá mucha masa en el proceso de conversión a gigante roja, pero no sabemos exactamente cuánta. Como consecuencia, las órbitas de los planetas se harán más amplias y su posición en la zona habitable también puede variar ligeramente con respecto a lo aquí expuesto. Además, Júpiter, Saturno y sus lunas sufrirán los efectos del aumento de brillo previo al flash del helio durante millones de años antes de pasar a estar dentro, o cerca, de la zona habitable, un suceso que probablemente cambie su composición y características de forma notable.

Dentro de cinco mil millones de años la Tierra ya no será habitable. Pero siempre nos quedarán Plutón y Titán.

Referencias:

  • http://www.exoclimes.com/topics/the-far-future-of-the-solar-system-pluto-as-an-ocean-planet/
  • http://www.exoclimes.com/topics/the-far-future-of-the-solar-system-titan-as-an-ocean-planet/


66 Comentarios

  1. Y qué pasará cuando durante 100 millones de años la rica química orgánica de Titán quede disuelta en un mar de agua?

    Nacerá la vida en Titán en presencia de un Sol moribundo?

    Saludos, magnífico post.

  2. Muchas gracias por el artículo.
    Esto (la muerte del Sol, de la Tierra, el futuro del sistema solar) me produce tristeza. Igual que cuando de pequeño descubrí que íbamos al big-crunch, pero nada como cuando descubrí que íbamos al big-freeze … casi podía sentir la soledad de la galaxia. … Si ya se que ni mis átomos estarán cerca, pero es la sensación que más recuerdo.

    Leí un libro de ciencia ficción, donde se trataba el destino del sistema solar … un apéndice de la historia principal, la verdad es que el libro en su momento me gustó. Trataba de un persona que mandan a visitar el centro de la Vía Láctea, el ordenador de abordo decide pasar más cerca de lo necesario y vuelve millones de años después (en lugar de miles). El caso es que la Tierra no está en su órbita pues la han movido usando un motor inmenso acoplado a un gigante gaseoso (no Júpiter ni Saturno) …

    Y para algún ligero de teclas … pensar que el primer vuelo a motor tiene menos de 120 años. Solo espero que no seamos tan necios para cargarnos por ahora la única casa.

Deja un comentario