Efectos aún no descritos: científicos descubren cómo las estrellas pueden alterar el clima de la Tierra

Cada pocos millones de años, se produce el encuentro imprevisto de alguna estrella con el sistema solar. Si se trata de una estrella con masa significativa, puede introducir perturbaciones gravitatorias que afectarían a la evolución dinámica de los planetas, y la Tierra no escaparía de estos efectos.

Recientemente, dos astrónomos estadounidenses encontraron evidencias del efecto del encuentro de una estrella con el sistema solar hace millones de años. Esto habría hecho variaciones en la órbita de la Tierra, y en consecuencia, habría traído consecuencias irreparables en el clima del planeta.

Un trabajo de los astrónomos Nathan A. Kaib y Sean Raymond, publicado en Astrophysical Journal Letters ha demostrado los efectos gravitatorios que causan los encuentros casuales con estrellas, utilizando simulaciones.

En particular, los científicos analizaron las consecuencias dinámicas del acercamiento al sistema solar de una estrella similar al Sol, llamada HD 7977, hace 2,8 millones de años. Esto produjo una fuerte desestabilización de todo el sistema solar y condujo a un incremento en la excentricidad orbital de la Tierra. Es decir, la forma del camino que el planeta recorre al rededor del sol se vio afectado drásticamente.

Aún que aún se encuentra en estudio, se sabe que tales fluctuaciones en la órbita de la Tierra producen cambios drásticos en el clima, tales como aumento o disminución de la temperatura a nivel global.

Los estudios paleoclimáticos han permitido identificar anomalías climáticas que podrían estar asociadas a perturbaciones gravitatorias en la órbita de la Tierra, y es la rama en la que los científicos estadounidenses de este estudio se están adentrando en este momento.

Uno de los episodios estudiados se conoce como el máximo térmico del Paleoceno-Eoceno y tuvo lugar hace 56 millones de años. En ese momento, la temperatura de la Tierra subió entre 5 y 8 grados centígrados. De hecho, ya había sospechas de que la excentricidad orbital de la Tierra fue notablemente alta durante aquel evento.

Esto fue descubierto gracias a simulaciones gravitatorias, como la utilizada en este estudio. Esta técnica permite viajar al pasado y deducir la evolución de la órbita de la Tierra y otros planetas en los últimos millones de años. Los estudios astrométricos realizados por la misión espacial GAIA han permitido cuantificar con precisión el movimiento de las estrellas próximas al Sol y minimizar las imprecisiones.

Antes de GAIA, los efectos gravitatorios de las estrellas que pasaban cerca del Sol no se habían tenido en cuenta en los pronósticos evolutivos de las órbitas planetarias, debido a la incertidumbre sobre las estrellas próximas al sol. Sin embargo, este estudio confirma que es posible profundizar millones de años en esa evolución y conectarla con encuentros ocurridos unos pocos millones de años atrás.

De ese modo, Kaib y Raymond han identificado el paso de la estrella HD 7977 hacia el sistema solar. Se trata de una estrella de clase espectral G que actualmente se proyecta en la constelación de Casiopea, a unos 246,9 años luz de distancia de la Tierra.

El interés por esta estrella radica en que, al tener una masa similar a la del Sol, ese encuentro fugaz fue lo suficientemente poderoso como para alterar las predicciones de las simulaciones de cómo era la órbita de la Tierra hace unos 50 millones de años. Es decir, es la causante de que no se pueda indagar más atrás en el tiempo.

Otras limitaciones en la posición y deriva de esa estrella que impiden conocer los detalles exactos de su encuentro. La incertidumbre observacional actual hace que el cálculo de la distancia de encuentro mínima a la que pasó HD 7977 del Sol oscile entre 4 000 y 31 000 Unidades Astronómicas (UA). Dentro de ese margen, HD 7977 podría haber tenido un impacto significativo en la excentricidad de la Tierra y los demás planetas si hubiese pasado en el rango inferior, a pocos miles de UA.

Una UA equivale a unos 150 millones de kilómetros, la distancia media Tierra-Sol. Para hacernos una idea, eso supone que la estrella cruzó alejada de la región central de nuestro sistema solar, a menos de una décima parte de la distancia a la que se encuentran los cometas más alejados. Eso es el límite del campo gravitatorio solar a 100 000 UA, allá donde se encuentra la zona más externa del almacén de cuerpos helados conocido como Nube de Oort. Es decir, a cien mil veces la distancia media Tierra-Sol.

Existen otras posibles evidencias indirectas del encuentro de nuestro sistema planetario con otras estrellas. Entre ellas cabe la posibilidad de que estrellas incluso más pequeñas, como Scholz, perturben los pequeños cuerpos que se encuentren en la Nube de Oort.

Así, casi sin quererlo, nos hemos hecho conscientes de la fragilidad del clima terrestre, que también está sujeto a los caprichosos encuentros con estrellas rebeldes.

*Josep M. Trigo Rodríguez, Investigador Principal del Grupo de Meteoritos, Cuerpos Menores y Ciencias Planetarias, Instituto de Ciencias del Espacio (ICE - CSIC). Artículo publicado en The Conversation.