Así son los ‘starquakes’, terremotos en estrellas

Los terremotos (en inglés, earthquakes) son temblores del suelo debido a varias causas. La mayoría de ellas son liberaciones de energía de las placas tectónicas, volcanes e incluso grandes meteoritos. Pero la Tierra no tiene el monopolio de los sismos.

Otros planetas también tienen terremotos, como Mercurio. (¿Mercuryquakes?). Además, se sospecha que el Valle Marineris marciano es fruto de actividad tectónica, y el Olimpo es el volcán más grande conocido. En su momento estuvo activo, e hizo temblar literalmente a Marte. Muchos exoplanetas también tendrán terremotos.

Incluso la luna joviana Europa o la saturnina Encélado tienen sismos. Lo que nos resulta extraño es localizar inestabilidades en grandes bolas de gas como nuestro Sol. Son los starquakes o terremotos en estrellas, y son excepcionalmente violentos.

¿Cómo son los terremotos estelares?

Las estrellas, o los soles, no son lugares plácidos que iluminan el cosmos. Son bolas de gas que arden y explotan debido a la enorme presión de su interior. Como resultado de la enorme gravedad, los átomos de hidrógeno se aplastan y dan lugar a otros elementos como el helio. En esta reacción liberan luz.

También sucede, como consecuencia de este fenómeno, que la superficie de las estrellas como nuestro Sol se comporta como un fluido. Pensemos en un planeta que sea todo agua, una enorme burbuja en mitad del cosmos. En el centro de una burbuja así, la presión daría lugar a deuterio (2H). E incluso hidrógeno metálico (como ocurre en Júpiter).

El Sol es similar, pero el resultado químico es más evidente. Aunque se dan muchas reacciones diferentes, podemos poner el ejemplo de que varios protones den lugar a moléculas de helio más fotones gamma:

1H1 + 1H² → 2He³ + fotones gamma

Todo esto es importante por varios motivos:

  • los protones por separado ocupan menos volumen que el helio;
  • y buena parte de los fotones salen despedidos fuera del Sol.

Es como si a nuestro planeta acuático se le escapase de buenas a primeras una gran parte de la materia de su núcleo. Obviamente, encogerá, pero lo hará de manera no uniforme. A veces lo hará por su ecuador, otras por los trópicos, otras por los polos, etc.

La presión de los fotones, que salen disparados de las estrellas, hacen que estas estén “hinchadas” como un globo. Pero cuando escapan, esta presión desaparece. Estos cambios, muy visuales cuando observamos una explosión en la superficie del Sol (abajo), generan enormes terremotos estelares. O starquakes.

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Es como si parte de la Tierra se evaporase de golpe bajo nuestros pies. Nosotros caeríamos a plomo junto con parte de la corteza, y eso generaría una “ola” en la superficie. Si has visto la película ‘2012’ tendrás una idea de cómo la corteza ondula. Eso es lo que pasa en el Sol, y la tecnología nos ayuda a captarlo.

Las estrellas son burbujas de gas increíblemente complejas

Por supuesto, el proceso es mucho más engorroso que el mostrado arriba, pero la mecánica básica es esa. Las estrellas son burbujas de gas increíblemente complejas, y tienen su propia atmósfera y comportamientos.

Por ejemplo, ¿te has planteado cuánto dura un día en el Sol? Si consideramos que “un día” son 24 horas (86.400 segundos), un día solar dura lo mismo que uno terrestre. Sin embargo, el ecuador gira mucho más rápido que los polos. MinutePhysics lo explica a la perfección:

Aunque hay muchos tipos de estrellas diferentes, todas ellas tienen un comportamiento similar en su exterior. Todas rotan a diferentes velocidades según el punto elegido, y todas tienen terremotos en su superficie y ondas de gravedad. En nuestro Sol estos terremotos son “flojitos”.

A menudo se confunden las ondas gravitacionales (o gravitatorias) y las ondas de gravedad. Las primeras deforman el espacio-tiempo mientras avanzan por el universo. Las segundas son las que hacen que haya vientos en la Tierra. Por ejemplo:

  • el aire se enfría y se contrae en un punto;
  • el aire que está sobre ese punto “cae” hacia la Tierra por la gravedad;
  • como resultado de esta inestabilidad, aparece el viento.

En nuestro Sol y en las estrellas esto también ocurre. Cuando hay mucha o poca presión en un punto, la atmósfera solar busca el equilibrio desplazando gigantescas cantidades de plasma de un lugar a otro. En el proceso, genera violentos terremotos estelares.

Los terremotos solares son especiales: eyectan radiación, materia y ondas gravitacionales

Por supuesto, hay una diferencia enorme entre los terremotos planetarios y los terremotos estelares. En los primeros los sismos pueden hacer que el planeta se bambolee en su órbita, como mucho. En los segundos pueden crear el caos a decenas de años-luz de distancia.

starquake de la estrella SGR 1806-20

Arriba se muestra un gif animado por la NASA del starquake de la estrella SGR 1806-20. Lo que se ve es un “magnetar”, una estrella de neutrones con un campo magnético extremadamente fuerte. También se ve una onda de radiación sin precedentes detectada en diciembre de 2004. Pudimos detectar este fenómeno gracias al uso del satélite Swift de la NASA y el Very Large Array de Nuevo México.

El terremoto estelar fue tan fuerte que liberó un gigantesco chorro de radiación de forma esférica. El motivo que los científicos barajan para este starquake es un cambio brusco en el campo magnético que la estrella que “quebró” parte de la corteza de la estrella de neutrones. Aunque todavía se analizan los datos.

El resultado es similar a lo que pasa en un terremoto local: la energía es liberada, si bien de formas diferentes. En la Tierra un sismo genera vibraciones y ruido. En una estrella, también, pero además crea enormes diferencias gravitatorias que dan lugar tanto a ondas gravitatorias como de gravedad; enormes diferencias magnéticas que dan lugar a grandes pulsos; y liberan una brutal cantidad de radiación hacia el espacio.

Esta contenía en una fracción de segundo más energía que la que nuestro Sol emite en 150.000 años. Si había vida extraterrestre cerca de SGR 1806-20 antes de 2004, ahora estamos seguros de que ya no hay nada. En nuestro Sol algo así sería imposible porque es poco energético y con campos magnéticos muchísimo más livianos.

¿Nos podría alcanzar un terremoto estelar?

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Sí, y de hecho ya ha ocurrido. Si hemos sido capaces de captar la radiación de SGR 1806-20 es que parte de la señal nos ha alcanzado. Por descontado, muy suavemente. Sin grandes herramientas habría pasado desapercibido. Pero si algo similar ocurriese cerca de nuestro planeta podría causar todo tipo de “desperfectos”:

  • Lo primero en llegar sería una onda gravitatoria, que desgajaría los continentes y pondría patas arriba la superficie y la atmósfera. La corteza se prensaría y estiraría en tiempos que no somos capaces de imaginar.
  • Fracciones de segundo más tarde una onda de presión magnética haría añicos cualquier posibilidad de tecnología que todavía nos quedase en el espacio, y podría dar al traste con la rotación del núcleo terrestre.
  • Al poco, la radiación en forma de luz y señales de radio barrerían la tierra, eliminando en el proceso la atmósfera y calentando la superficie. Incluso podría sacar al planeta de su órbita.

Por supuesto, nadie sobreviviría a nada parecido. Ni siquiera a cada uno de los eventos por separado. Por suerte, en nuestra remota parcela del universo no hay nada que pueda causar daños similares. Desde nuestro mundo azul estamos a salvo para seguir observando cómo estos fenómenos barren el universo.

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Imágenes | NASA Goddard Space Flight Center, NASA Goddard Space Flight Center, Ricardo Marenco