¿Cómo evitamos que la tierra sea quemada por el intenso sol?

Apuesto a que nosotros, como especie, estamos enamorados de nuestro planeta (a pesar de nuestras excesivas emisiones de carbono). Pero la fea verdad es que la Tierra está condenada. Un día, el Sol entrará en una fase que hará imposible la vida en la Tierra y, finalmente, reducirá el planeta a un triste y solitario trozo de hierro y níquel.

La buena noticia es que si nos lo proponemos (y no se preocupen, tendremos cientos de millones de años para planificar) podemos mantener nuestro mundo como un hogar hospitalario, mucho después de que nuestro Sol se haya vuelto loco.

Una pesadilla despierta

El Sol, lenta pero inevitablemente, se vuelve más brillante, más caliente y más grande con el tiempo. Hace miles de millones de años, cuando grupos de moléculas comenzaron a bailar juntas y a llamarse vida, el Sol era aproximadamente un 20% más tenue que hoy. Incluso los dinosaurios conocían una estrella más débil y más pequeña. Si bien el Sol está sólo a la mitad de la fase principal de su vida que quema hidrógeno, con una variable de 4 mil millones de años antes de que comience a morir, es la extraña combinación de temperatura y brillo lo que hace posible la vida en este pequeño mundo terrestre. Nuestro planeta será erosionado en tan sólo unos cientos de millones de años. Un abrir y cerrar de ojos, astronómicamente hablando.

El sol siembra las semillas de su propia desaparición a través de la física básica de su existencia. En este mismo momento, nuestra estrella está devorando casi 600 millones de toneladas métricas de hidrógeno por segundo, rompiendo esos átomos en un infierno nuclear que alcanza temperaturas de más de 27 millones de grados Fahrenheit. De estos 600 millones de toneladas, 4 millones se convierten en energía, suficiente para iluminar todo el sistema solar.

Sin embargo, esta reacción de fusión no es completamente limpia. Queda un subproducto restante, las cenizas de los incendios nucleares: el helio. Este helio no tiene a dónde ir, ya que los ciclos de convección profunda que mueven constantemente el material dentro del Sol nunca llegan al núcleo del Sol donde se forma el helio. Así que el helio se queda ahí, inerte, sin vida e inútil, obstruyendo la máquina.

En su edad actual, el Sol no tiene temperaturas y presiones suficientemente altas en su núcleo para fusionar helio. Entonces, el helio se interpone en el camino, aumentando la masa total del núcleo sin darle nada más con qué fusionarse. Afortunadamente, el Sol puede compensar esto fácilmente, y esta compensación se produce a través de una parte de la física conocida como equilibrio hidrostático.

El sol existe en constante equilibrio, viviendo al borde del cuchillo nuclear. Por un lado, están las energías liberadas por el proceso de fusión que, si no se controlan, podrían amenazar con hacer estallar el Sol, o al menos expandirlo. Para contrarrestar esto está la inmensa gravedad de la propia estrella, que presiona hacia adentro con toda la fuerza que pueden reunir 1.027 toneladas de hidrógeno y helio. Si esta fuerza continúa sin control, la gravedad del Sol aplastará a nuestra estrella y la convertirá en un agujero negro no mayor que una ciudad de tamaño mediano.

Entonces, ¿qué sucede cuando una fuerza imparable enfrenta una presión irresistible? Un buen equilibrio y una estrella puede vivir miles de millones de años. Si por alguna razón la temperatura de los infiernos nucleares aumenta aleatoriamente, calentará el resto de la estrella e inflará sus capas externas, aliviando la presión gravitacional y ralentizando las reacciones nucleares. Si el Sol se contrajera aleatoriamente, más material se empujaría hacia el núcleo, donde participaría en la embriagadora danza nuclear, y la liberación de energía resultante conspiraría para volver a inflar la estrella a proporciones normales.

Pero la presencia de cenizas de helio, ese residuo nuclear, altera este equilibrio al desplazar el hidrógeno que de otro modo se fusionaría. El sol sólo puede tirar hacia adentro, la gravedad es implacable e indiferente. Cuando esto sucede, obliga a que las reacciones nucleares del núcleo se vuelvan más feroces, elevando su temperatura, lo que a su vez obliga a que la superficie del Sol se hinche y brille.

Lentamente, lentamente, lentamente, a medida que el helio continúa acumulándose en el núcleo del Sol (o de cualquier otra estrella de masa similar), se expande y se ilumina en respuesta. Es difícil predecir exactamente cuándo este aumento de brillo significará un desastre para nuestro planeta, y esto depende de la compleja interacción entre la radiación, la atmósfera y los océanos. Pero la estimación general es que nos quedan unos 500 millones de años antes de que la vida se vuelva imposible.