¿Qué edad tienen las estrellas y los planetas que iluminan nuestro universo?

En el mundo de la astrofísica, la edad no es sólo un número; Descubriendo la historia, la evolución y el potencial de la vida en mundos distantes. Sin embargo, determinar la edad de estos objetos es más complicado de lo que parece. Imagínese tratar de adivinar la edad de una persona cuya visión permanece constante desde la niñez hasta la vejez, un desafío que enfrentan los científicos al estudiar objetos en el espacio. Este artículo analiza en profundidad los ingeniosos métodos y herramientas que utilizan los astrónomos para descifrar la cronología del universo. Medir la edad de los planetas y las estrellas puede ayudar a los científicos a comprender cuándo se formaron, cómo cambiaron y, en el caso de los planetas, si la vida tuvo tiempo de desarrollarse en ellos.
Desafortunadamente, la edad de los objetos en el espacio es difícil de medir. Estrellas como el Sol mantienen el mismo brillo, temperatura y tamaño durante miles de millones de años. Las propiedades planetarias, como la temperatura, a menudo están determinadas por las estrellas que orbitan, más que por su edad y evolución. Determinar la edad de una estrella o un planeta es tan difícil como adivinar la edad de una persona que luce exactamente igual desde la niñez hasta la jubilación.
Explora la era de las estrellas

Afortunadamente, las estrellas cambian sutilmente de brillo y color con el tiempo. Utilizando mediciones muy precisas, los astrónomos pueden comparar estas mediciones de la estrella con modelos matemáticos que predicen lo que le sucederá a la estrella a medida que envejece y estimar su edad en consecuencia.

Las estrellas no sólo brillan, sino que también giran. Con el tiempo, su rotación se ralentiza, del mismo modo que una rueda que gira se ralentiza cuando se enfrenta a la fricción. Al comparar la velocidad de rotación de estrellas de diferentes edades, los astrónomos han podido determinar relaciones matemáticas entre las edades de las estrellas, un método llamado girocronología. La rotación de la estrella también crea un fuerte campo magnético y genera actividad magnética como starbursts: poderosas explosiones de energía y luz que ocurren en la superficie de la estrella. Una disminución constante de la actividad magnética de una estrella también puede ayudar a estimar su edad. Un método más avanzado para determinar la edad de una estrella se llama astrosismología o temblores estelares. Los astrónomos estudian las vibraciones en la superficie de la estrella causadas por ondas que viajan a través del interior de la estrella. Las estrellas jóvenes tienen patrones vibratorios diferentes a los de las estrellas viejas. Utilizando este método, los astrónomos estiman que el Sol tiene 4.580 millones de años.

Reconstrucción de la edad del planeta.

En el sistema solar, los núcleos radiactivos son la clave para determinar la edad de los planetas. Se trata de átomos especiales que liberan energía lentamente durante un largo período de tiempo. Actuando como relojes naturales, los radionucleidos ayudan a los científicos a determinar la edad de objetos que van desde la piedra hasta el hueso y la cerámica.
Utilizando este método, los científicos determinaron que el meteorito más antiguo conocido tiene 4,57 mil millones de años, casi la misma edad que los 4,58 mil millones de años medidos por los terremotos solares. Las rocas más antiguas conocidas en la Tierra son un poco más jóvenes: tienen 4.400 millones de años. Además, la Tierra ha elevado la edad de los radionucleidos de la Luna a 4.600 millones de años durante las misiones Apolo. Si bien el estudio de los radionucleidos es una forma eficaz de medir la edad de un planeta, normalmente requiere tener una roca en la mano. Los astrónomos normalmente sólo tienen fotografías de los planetas para guiarse. Los astrónomos suelen determinar la edad de objetos espaciales rocosos como Marte o la Luna contando los cráteres. Las superficies más antiguas tienen más cráteres que las más jóvenes. Pero la erosión causada por el agua, el viento, los rayos cósmicos y los flujos de lava volcánica puede borrar la evidencia de impactos pasados.
Los métodos de envejecimiento no son adecuados para planetas gigantes como Júpiter, cuyas superficies están profundamente enterradas. Sin embargo, los astrónomos pueden estimar la edad de las lunas contando los cráteres que contienen o estudiando la distribución de ciertos tipos de meteoritos esparcidos alrededor de las lunas, según el método de radionúclidos y cráteres en planetas rocosos.

Con la tecnología actual, todavía no podemos medir directamente la edad de los planetas extrasolares.

¿Qué tan precisos son estos cálculos? Nuestro propio sistema solar proporciona la mejor prueba de precisión porque los astrónomos pueden comparar las edades de los radionucleidos en las rocas de la Tierra, la Luna o los asteroides con las edades astrosísmicas del Sol, y coinciden muy bien. Se cree que las estrellas de cúmulos como las Pléyades u Omega Centauri se formaron aproximadamente al mismo tiempo, por lo que las estimaciones de edad para las estrellas individuales de estos cúmulos deberían ser las mismas. Para algunas estrellas, los astrónomos pueden detectar radionucleidos en sus atmósferas, como el uranio (un metal pesado que se encuentra en las rocas y el suelo), y estos radionucleidos se han utilizado para probar su edad utilizando otros métodos. Los astrónomos creen que los planetas tienen aproximadamente la misma edad que sus estrellas anfitrionas, por lo que mejorar los métodos para determinar la edad de las estrellas también podría ayudar a determinar la edad de los planetas. Al buscar pistas sutiles, uno puede hacer una conjetura fundamentada sobre la edad de una estrella que de otro modo sería estable.