Guía para la búsqueda de vida exoplanetaria.
Una nueva estrategia que
pretende maximizar las posibilidades de identificar planetas en órbita
alrededor de estrellas cercanas que alberguen vida se concentra en crear una
lista completa de moléculas que podrían estar presentes en las atmósferas de
estos exoplanetas. Los gases bioindicadores, emitidos por formas de vida
exoplanetaria, podrían ser detectados remotamente con telescopios espaciales,
pero estos gases podrían tener composiciones bastante diferentes a las de los
de la atmósfera terrestre, según un nuevo estudio.
Los astrónomos
pueden estudiar la luz estelar que se filtra a través de las atmósferas de los
exoplanetas, buscando señales de moléculas que puedan ser indicadoras de la
presencia de vida.(NASA, ESA y A. Feild (STScI)).
S. Seager, W. Bains, y
J.J. Petkowski, MIT (Cambridge, USA) y Rufus Scientific (Cambridge, U.K.),
proponen que todas las potenciales moléculas volátiles y estables deberían de
ser consideradas como posibles gases bioindicadores. En su trabajo, los
investigadores establecen las bases para identificar tales gases llevando a
cabo una búsqueda masiva de moléculas con seis o menos átomos que no sean de
hidrógeno.
“Este trabajo me recuerda
el viaje de Darwin a bordo del Beagle, explorando la vasta diversidad de la
vida navegando alrededor del mundo”, explica Nancy Y. Kiang, de NASA. “En la
búsqueda de vida fuera de nuestro planeta, nos encontramos actualmente en una
fase igual de emocionante, todavía inicial pero evolucionando rápidamente, de
exploración a medida que se acelera el descubrimiento de exoplanetas. En lugar
de pescar criaturas extrañas del fondo del mar, los autores han buscado y
encontrado miles de curiosas moléculas de gas potencialmente bioindicadoras.
Éstas inspirarán un nuevo corpus de investigación para identificar también
moléculas mayores, investigando su origen y destino, y su expresión potencial
en exoplanetas como señales de vida”.
Cuarteto de exoplanetas en complicada danza.
Los cuatro planetas del
sistema de estrellas Kepler-223 parecen tener poco en común con los planetas
del Sistema Solar de la Tierra. Y a pesar de ello, un nuevo estudio demuestra
que el sistema Kepler-223 está atrapado en una configuración orbital que Júpiter,
Saturno, Urano y Neptuno podrían haber roto al principio de la historia del
Sistema Solar.
Los cuatro planetas
gaseosos son mucho más masivos que la Tierra y se encuentran en órbita muy
cerca de su estrella, más cerca que Mercurio del Sol. Sus órbitas se encuentra
enlazadas siguiendo un patrón preciso, haciendo que nos preguntemos si los
gigantes de gas de nuestro Sistema Solar escaparon de algún modo a una
configuración similar en el pasado lejano.
Estas animaciones
muestran aproximadamente 200 000 años de evolución orbital del sistema
planetario de Kepler-223. Las interacciones con el disco de gas y polvo en el
que se formaron hace que sus órbitas se encojan hacia su estrella con el paso
del tiempo, a ritmos diferentes. Cuando dos planetas alcanzan un estado de
resonancia, se influyen mutuamente con gran intensidad. Incluso aunque los
planetas siguen moviéndose hacia la estrella, lo hacen manteniendo la
resonancia. También hacen que sus respectivas órbitas cambien de casi
circulares a elípticas. Fuente: Universidad de Chicago.
Los cuatro planetas
gaseosos son mucho más masivos que la Tierra y se encuentran en órbita muy
cerca de su estrella, más cerca que Mercurio del Sol. Sus órbitas se encuentra
enlazadas siguiendo un patrón preciso, haciendo que nos preguntemos si los
gigantes de gas de nuestro Sistema Solar escaparon de algún modo a una
configuración similar en el pasado lejano.
Sean Mills, director del
estudio, junto con sus colaboradores, utilizó datos del telescopio Kepler de
NASA para analizar cómo los cuatro planetas bloquean la luz de la estrella y
cambian las órbitas de los demás, infiriendo de este modo los tamaños y masas
de los planetas. El equipo realizó simulaciones numéricas de migración
planetaria que generan la arquitectura actual de este sistema, similares a la
migración que se sospecha que sufrieron los gigantes de gas del Sistema Solar.
La configuración orbital del Sistema Solar parece haber evolucionado desde su
nacimiento hace 4600 millones de años. Los cuatro planetas del sistema mucho
más antiguo de Kepler-223, sin embargo, han mantenido una única configuración
orbital durante mucho más tiempo.
Los planetas de Kepler-223
son mucho mayores que la Tierra, y consisten en un núcleo sólido y una
envoltura de gas, completando órbitas alrededor de su estrella en periodos que
varían desde solo 7 días a 19 días. Los astrónomos llaman a estos planetas
subneptunos. Son el tipo más común de planeta conocido en la Galaxia.
Los planetas de Kepler-223
también están en resonancia. Esto ocurre cuando, por ejemplo, cada vez que uno
de ellos completa una órbita alrededor de su sol, el siguiente ha completado
dos. Las lúnas de Júpiter, donde fue descubierto este fenómeno, están en
resonancia. Los dos planetas más interiores de Kepler-223 están en una
resonancia 4:3. El segundo y el tercero están en una resonancia 3:2 y el
tercero y cuarto están en una resonancia
4:3. Los astrónomos habían observado sistemas extrasolares que tienen dos o
tres planetas en resonancia, pero no cuatro.
Planetas escondidos tras viejas estrellas rojas.
Astrónomos de la
Universidad de Cornell buscan planetas donde florezca la vida en las cercanías
de estrellas gigantes rojas viejas, en su “zona habitable”, la región alrededor
de la estrella en la que el agua sobre la superficie del planeta es líquida y
pueden detectarse señales de vida remotamente con telescopios. “Cuando una
estrella envejece y aumenta de brillo, la zona habitable se desplaza hacia el
exterior y estás básicamente dando una nueva vida al sistema planetario”,
comenta Ramsés M. Ramírez, autor principal del estudio. “Actualmente, los
objetos de estas regiones exteriores están congelados en nuestro sistema Solar,
como Europa y Encélado, lunas en órbita alrededor de Júpiter y Saturno”.
Las estrellas
amarillas normales como nuestro Sol, se convierten en gigantes rojas después de
varios miles de millones de años. Cuando lo hacen, la zona habitable planetaria
cambia, y Lisa Kaltenegger y Ramses Ramírez las están buscando. Crédito: Wendy
Kenigsburg.
Dependiendo de la masa de
la estrella original, los planetas y sus estrellas permanecen en esta zona
habitable de la gigante roja hasta 9000 millones de años. La Tierra, por
ejemplo, ha estado en la zona habitable de nuestro Sol durante 4500 millones de
años, y ha florecido con distintas iteraciones de la vida. Sin embargo, en unos
pocos miles de millones de años nuestro Sol se convertirá en una gigante roja,
tragando Mercurio y Venus, convirtiendo la Tierra y Marte en planteas rocosos
ardientes, y calentando mundos lejanos como Júpiter, Saturno y Neptuno y sus
lunas, en una nueva zona habitable de la gigante roja. “Para estrellas como
nuestro Sol, estos planetas descongelados podrían seguir calientes hasta 5000
millones de años. No es una cantidad pequeña de tiempo”, señala Ramírez. Dijo Lisa
Kaltenegger: "En un futuro lejano, estos mundos podrían llegar a ser
habitable alrededor de pequeños soles de color rojo para miles de millones de
años, tal vez incluso de comenzar la vida, al igual que la Tierra. Eso me hace
muy optimista de las posibilidades de vida en el largo plazo ". Ambos
investigadores pertenecen al staff de Cornell University Group y esta investigación
fue apoyada por la Fundación Simons y por el Instituto Carl Sagan.
Un planeta o más escondidos en HD 8799.
Un equipo de astrónomos ha
obtenido, con el observatorio en radio
Atacama Large Millimeter - submillimeter Array (ALMA) de Chile, la
primera imagen en alta resolución del cinturón de cometas (una región análoga
al Cinturón de Kuiper de nuestro Sistema Solar) alrededor de HR 8799, la única
estrella donde se han tomado imágenes directas de varios planetas. La forma de
este disco polvoriento, en particular su borde interior, es sorprendentemente
inconsistente con las órbitas de los planetas, lo que sugiere que o bien han
cambiado de posición con el tiempo o hay por lo menos un planeta más en el
sistema todavía por descubrir.
“Estos datos nos permiten
realmente ver el borde interior de este disco por primera vez”, explica Mark
Booth, de la Pontificia Universidad Católica de Chile y director del estudio.
“Estudiando las interacciones entre los planetas y el disco, esta observación
nueva demuestra que o los planetas que hemos visto tenían órbitas distintas en
el pasado, o que hay por lo menos un planeta más en el sistema que es demasiado
pequeño para haber sido detectado ya”.
Imagen de ALMA de
la estrella HR 8799 (centro) y sus alrededores. La caja triangular muestra la
estrella y los cuatro planetas que aparecen en las imágenes. La nueva imagen
del disco, con las irregularidades no observadas anteriormente, se muestra en
azul. Crédito: Credit: Booth et al., ALMA (NRAO/ESO/NAOJ).
El disco, que ocupa una
región de entre 150 y 420 veces la distancia del Sol a la Tierra, está
producido por las continuas colisiones de cuerpos cometarios en las regiones
exteriores de este sistema de estrellas. ALMA pudo tomar imágenes de la emisión
en radio originada por partículas de escombros de milímetros de tamaño. Según
los investigadores, las pequeñas dimensiones de estos granos de polvo sugieren
que los planetas del sistema son mayores que Júpiter.
HR 8799 es una estrella
joven con aproximadamente 1.5 veces la masa del Sol, situada a 129 años luz de
la Tierra, en dirección a la constelación de Pegaso. “Se trata de la primera
vez que tomamos imágenes de un sistema coon varios planetas y polvo en órbita,
permitiendo comparar directamente con la formación y dinámica de nuestro propio
Sistema Solar”, explica Antonio Hales, coautor del estudio.
No está claro si esta
diferencia se debe a la baja resolución de las observaciones anteriores o
porque diferentes longitudes de onda son sensibles a los diferentes tamaños de
grano, que se distribuyen de forma ligeramente diferente. HR 8799 es una
estrella joven de aproximadamente 1,5 veces la masa del Sol, situado 129 años
luz de la Tierra en la dirección de la constelación de Pegaso .
"Esta es la primera
vez que un sistema multi-planeta con el polvo que orbita se forma la imagen, lo
que permite una comparación directa con la formación y la dinámica de nuestro
propio Sistema Solar", explica Antonio Hales, co-autor del estudio de la
astronomía Radio Nacional Observatorio en Charlottesville, Virginia, en los
Estados Unidos.
Descubren un planeta gigante alrededor de una joven estrella.
El planeta similar a
Júpiter llamado CI Tau b está en órbita alrededor de una estrella de solo 2
millones de años de edad, tan joven que todavía retiene un disco circunestelar
de gas y polvo, contradiciendo la idea de que los planetas más grandes tardan
más en formarse.
“Durante décadas se ha
aceptado que los planetas grandes, con masas similares a la de Júpiter, tardan
al menos 10 millones de años en formarse”, comenta Christopher Johns-Krull,
director del estudio. “Esto ha sido puesto en duda durante la última década, y
se han ofrecido muchas ideas nuevas, pero el fondo de la cuestión es que
necesitamos identificar varios planetas recién formados alrededor de estrellas
jóvenes si queremos entender completamente la formación de planetas”.
CI Tau b es por lo menos 8
veces mayor que Júpiter y está en órbita alrededor de una estrella de 2
millones de años de edad a unos 450 años luz de la Tierra en la constelación de
Tauro, completando un giro cada nueve días.
“Este resultado es único
porque demuestra que un planeta gigante puede formarse tan rápidamente que el
gas y polvo sobrantes de la formación de la joven estrella, que quedan rodeando
al sistema en un disco, están todavía presentes”, comenta Lisa Prato, de Lowell
Observatory. “La formación de planetas gigantes en la parte interior de este
disco, donde CI Tau b está situado, tendrá un profundo impacto sobre la región
donde planetas terrestres más pequeños están posiblemente formándose también”.
Esta imagen en
falso color de un telescopio interferométrico submilimétrica muestra el disco
circunestelar de gas y polvo que rodea la estrella Tau CI. (Imagen cortesía de
Stephane Guilloteau / Universidad de Burdeos). datos de velocidad radial óptica
iniciales desde el Observatorio McDonald confirmaron que un planeta podría
estar presente, y el equipo añaden mediciones fotométricas de Lowell y cinco
años de observaciones infrarrojas de Hawai, Kitt Peak y McDonald para descartar
la posibilidad de que la señal óptica resultante de manchas solares o otro
fenómeno de enmascaramiento.
La NASA, la National
Science Foundation y el consorcio de Arizona Espacio de Grant apoyó la
investigación.
Exoplaneta con buenas perspectivas.
Un planeta a 1.200 años luz de distancia, es un buen
candidato para un mundo habitable
Según un quipo de
astrónomos, un lejano planeta, conocido como Kepler-62f, podría ser habitable.
El planeta, que se halla a 1200 años luz de la Tierra en dirección a la
constelación de la Lira, es aproximadamente un 40 por ciento mayor que la
Tierra. Con ese tamaño, Kepler-62f está dentro de la clase de planetas que
posiblemente son rocosos y tienen océanos, comenta Aomawa Shields, directora
del estudio.
La misión Kepler de NASA
descubrió el sistema planetario donde se encuentra Kepler-62f en 2013,
identificándolo como el más exterior de los cinco planetas en órbita alrededor
de una estrella que es más pequeña y fría que nuestro Sol. Para determinar si
el planeta podría albergar vida, los investigadores encontraron diferentes
escenarios posibles en relación a cómo podría ser su atmósfera y cuál podría
ser la forma de su órbita.
Ilsutración de
artista de Kepler-62f se encuentra suficientemente lejos de su estrella para
que su atmósfera necesite tener una gran concentración de dióxido de carbono
para mantener agua líquida sobre la superficie del planeta. Crédito: NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle.
“Descubrimos que existen
múltiples composiciones atmosféricas que le permiten ser suficientemente cálido
para tener agua líquida en la superficie”, afirma Shields. “Esto lo convierte
en un firme candidato a planeta habitable”.
En la Tierra, el dióxido
de carbono constituye un 0.04 por ciento de la atmósfera. Como Kepler-62f está
mucho más lejos de su estrella que la Tierra del Sol, necesitaría tener mucho
más dióxido de carbono para ser suficientemente cálido para mantener agua
líquida en su superficie y evitar que se congele. Shields comenta que, para que
el planeta sea habitable de manera consistente durante su año entero, se
necesitaría de una atmósfera entre tres y cinco veces más densa que la de la
Tierra,y además, compuesta por entero de dióxido de carbono.
“Pero si el planeta no
posee un mecanismo para generar mucho dióxido de carbono en su atmósfera para
mantener las temperaturas altas, y todo lo que tuviera fuese la misma cantidad
de dióxido de carbono que la Tierra, entonces ciertas configuraciones de su órbita
podrían permitir que las temperaturas superficiales de Kepler-62f superaran la
temperatura de congelación temporalmente, durante una parte de su año”, afirma
Shields. “Y esto podría ayudar al deshielo de capas de hielo formadas en otros
momentos de la órbita del planeta”.
Fuente
LIADA – Liga Iberoamerica
de Astronomía
NASA, ESA y A. Feild (STScI
Universidad de Chicago/Wendy
Kenigsburg
Cornell University Group
National Science Foundation/
Arizona Espacio de Grant
NASA Ames/JPL-Caltech/T.
Pyle
