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Durante décadas, la teoría científica predominante sostenía que la pérdida de masa del Sol, al pasar de una «gigante roja» (la etapa en la que una estrella se expande enormemente al acercarse al final de su vida) a una «enana blanca» (el remanente compacto que queda después de su muerte), se produciría de manera relativamente predecible. Según esta hipótesis, Mercurio, Venus y la Tierra, terminarían siendo engullidos por la estrella durante su fase de expansión, mientras que Marte, situado a mayor distancia, podría sobrevivir.
En cuanto a los cuatro gigantes gaseosos del Sistema Solar exterior, las órbitas de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno se irían ampliando progresivamente a medida que el Sol perdiera masa, llegando prácticamente a duplicar su tamaño actual. Bajo estas predicciones, los cuatro planetas permanecerían en órbitas estables durante un periodo de entre 30.000 y 100.000 millones de años, hasta que la influencia gravitatoria de otras estrellas cercanas u otros factores externos acabara provocando su desestabilización.
Los impulsos repentinos y el caos orbital
Según un nuevo estudio llevado a cabo por investigadores de Caltech y la Universidad de Michigan y publicado en The Astrophysical Journal Letters, las estrellas envejecidas podrían desprenderse de sus capas exteriores de forma asimétrica y violenta debido a las expulsiones de masa que experimentará el Sol durante las etapas finales de su vida.
A partir de datos astrométricos (mediciones extremadamente precisas de las posiciones y movimientos de las estrellas) obtenidos por el telescopio espacial Gaia, los investigadores Konstantin Batygin, Jim Fuller y Fred C. Adams encontraron que estas expulsiones irregulares de material generan «impulsos estocásticos». Las principales conclusiones son las siguientes:
- Las órbitas de los planetas gigantes comienzan a experimentar cambios aleatorios, alejándose progresivamente de sus trayectorias habituales.
- El equilibrio entre sus períodos orbitales se modifica, aumentando la posibilidad de que algunas órbitas lleguen a cruzarse.
- Aproximadamente el 40 % de las simulaciones digitales muestran interacciones violentas durante la propia fase de gigante roja.
Casi el 90% de los sistemas estudiados terminan desintegrándose o expulsando algunos de sus planetas al espacio interestelar en los 3.000 millones de años posteriores a la formación de la enana blanca.
Simulaciones computacionales avanzadas
Para llevar a cabo el estudio, los investigadores utilizaron infraestructuras de supercomputación de alto rendimiento y realizaron cientos de simulaciones de N cuerpos (modelos informáticos diseñados para estudiar las interacciones gravitacionales entre múltiples objetos celestes). Los investigadores analizaron numerosas variaciones de estos sistemas para comprobar cómo respondían ante diferentes escenarios y obtener resultados con suficiente consistencia estadística.
Este hallazgo recupera, en cierta manera, una idea planteada originalmente por Isaac Newton, quien sostenía que las interacciones gravitacionales entre los planetas podrían acabar alterando la estabilidad del Sistema Solar. Aunque cálculos posteriores demostraron que las órbitas planetarias pueden mantenerse estables durante grandes periodos de tiempo, el nuevo estudio apunta a que la muerte del Sol podría acelerar considerablemente ese proceso. La clave no estaría en una supuesta fricción entre los planetas, sino en la forma irregular y violenta en la que el Sol pierde masa durante sus últimas etapas de evolución.
Según los resultados del estudio, la esperanza de vida de los planetas exteriores se reduciría drásticamente, pasando de escalas de hasta 10¹⁸ años a aproximadamente entre 1.000 y 3.000 millones de años después de que el Sol se convierta en una enana blanca. En este contexto, la pérdida de masa del Sol no se produciría únicamente mediante un flujo uniforme y constante, sino también a través de expulsiones asimétricas capaces de generar pequeños cambios en el movimiento de la estrella. Estas alteraciones afectarían a las órbitas planetarias, provocando desplazamientos aleatorios que podrían romper el equilibrio gravitacional.
Cuatro planetas fuera de lugar
Como consecuencia, la órbita de Neptuno podría pasar de ser prácticamente circular a convertirse en una elipse muy alargada, con una excentricidad de hasta 0,5. Al mismo tiempo, los planos orbitales se inclinarían varios grados y las relaciones que mantienen los planetas entre sí, estables en el modelo de pérdida de masa gradual, comenzarían a alterarse.
En la versión del modelo en la que las expulsiones de material se producen a lo largo de toda la fase de gigante roja, 37 de las 48 simulaciones de referencia (el 77 %) muestran algún cruce de órbitas antes de que el Sol termine de perder masa. El primero aparece cuando la estrella todavía es una gigante roja y conserva 0,89 veces la masa del Sol actual.
En definitiva, el futuro del Sistema Solar podría ser mucho más caótico de lo que se pensaba. La muerte del Sol no sólo transformará nuestra estrella en una enana blanca, sino que también podría alterar profundamente las órbitas de los planetas gigantes y provocar que algunos sean expulsados al espacio interestelar. Estos resultados muestran que la pérdida irregular de masa puede desencadenar cambios mucho antes de lo previsto. Aunque se trata de simulaciones y no de una predicción exacta, el estudio plantea un escenario inquietante.
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