Exoplanetas: cada vez más posibilidades

Exoplanetas: cada vez más posibilidades

El telescopio Kepler, a la busca de exoplanetasUn análisis de datos de la misión Kepler -que utiliza el método de tránsito para detectar planetas extrasolares- publicado el mes pasado revela unas posibilidades muy interesantes acerca de cómo puede ser el común de los planetas ahí fuera.

Es curioso cómo la Ciencia se vuelve cada vez menos dogmática y, sin embargo, se sigue aferrando a esquemas tradicionales. No hace mucho, las posibilidades de encontrar un planeta como la Tierra fuera del Sistema Solar se consideraban casi nulas, y las aventuras de exploración de mundos desconocidos -casi siempre con una gravedad y composición geológica similar a la nuestra- eran patrimonio de la ciencia-ficción barata. Para empezar, se desconocía la existencia real de sistemas solares aparte del nuestro, que podía ser una excepción exótica en el Universo. Las posibilidades de encontrar vida compatible -o colonizar- un mundo exterior se limitaba a dos mundos: Venus y Marte, más algún puesto avanzado en Mercurio y alguna luna de Júpiter o Saturno.

Tan sólo entrados en el siglo XXI empezamos a captar atisbos de cosas que rondaban estrellas lejanas y no eran sistemas binarios, sino planetas: gigantes gaseosos que alteraban con su masa la órbita de la estrella. Así pues, había sistemas planetarios aparte del nuestro -de hecho, era de lo más común- pero la mayor parte consistía en enormes bolas de gas incapaces de sostener vida como la conocemos. La Tierra seguía siendo rara y singular, y el Sistema Sol también, ya que disponía de cinco de estas raras canicas rocosas Mercurio, Venus, Tierra, Marte y Plutón).

Distribución de los tamaños planetarios descubiertos por el Kepler por frecuenciaActualmente el mapeado de sistemas exteriores ha alcanzado niveles inimaginables hace unos pocos años. Ya hay reconocidos cerca de 4.000 mundos exteriores que orbitan estrellas de todo tipo. Los datos del telescopio Kepler parecen indicar que el tipo de planeta más común es de tamaño sub-Neptuniano, es decir, de 1 a 4 veces el tamaño de la Tierra. No todos ellos están en la banda de “Ricitos de Oro”* ni tienen períodos orbitales equivalentes a los de nuestro hogar** pero representa un cambio respecto al esquema de sistemas solares dominados por gigantes gaseosos. No eran tan comunes: simplemente eran los más fáciles de detectar.

 

* el punto justo de distancia a la estrella para sostener agua en estado líquido.

** en muchos casos hablamos de “años” inferiores a cien días terrestres.

Occurrence and core-envelope structure of 1–4x Earth-size planets around Sun-like stars, en arXiv.org

 

Una prueba de la inflación cósmica

Una prueba de la inflación cósmica

Diagrama de polarización del BICEP2, restos del Big BangAyer por la tarde un equipo del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian hizo público algo que se rumoreaba desde hace unos días cuando se anunció la rueda de prensa: la detección de ondas gravitacionales, prueba de la expansión original del Universo justo después del Big Bang y la posibilidad de conjugar la teoría general de la relatividad con la mecánica cuántica.

La teoría cosmológica del Big Bang, la más admitida actualmente*, expone que hace unos catorce mil millones de años un punto de densidad masiva (una singularidad espaciotemporal) se expandió a lo bestia en una “explosión” que lo llevaría al volumen total del Universo en cuestión de 10-35 segundos. Sería algo muchísimo más rápido que la velocidad de la luz, si no fuera que en aquel momento no había espacio ni tiempo. En realidad el concepto “explosión” es sólo una forma de hablar. (más…)

Un flashazo revela el entramado del Cosmos

¿Por qué el espacio no es uniforme? Es decir, cuando uno mira las estrellas, se ve que están agrupadas en racimos y no dispuestas en un entramado aleatorio más o menos homogéneo. La teoría es que, después del Big Bang, la materia (toda, incluyendo la misteriosa Materia Oscura) se condensó en una estructura filamentosa similar a la que forman las burbujas de la espuma de una ola. A partir de esos acúmulos de materia -esencialmente átomos de hidrógeno, en aquellos tiempos- se formarían por acreción las primeras estrellas y planetas, dispuestas a lo largo de los “hilos” de gas y materia oscura que los mantienen unidos por la fuerza de la gravedad.

UM287Se han hecho simulaciones informáticas que confirman esto: los resultados de la evolución de esas simulaciones acaban con enjambres de estrellas muy similares a los que podemos ver en la actualidad; pero nunca hemos visto la trama del Universo en sí misma. Hasta que el telescopio Keck I de Hawaii detectó el flashazo de UM-287, un quásar a 10 mil millones de años luz de la Tierra, mientras rastreaba emisiones de fluorescencia de gas cósmico: el hidrógeno emite luz ultravioleta al recibir la radiación del quasar. La emisión Lyman-alfa de UM-287 se extiende 460 kiloparsecs y muestra una mínima parte de lo que debe ser una estructura gigantesca que coincide en parte con el modelo predicho. La masa del filamento es diez veces superior a las calculadas por las simulaciones, lo que implica que una gran cantidad de materia gaseosa falta en los modelos numéricos actuales.

 

A cosmic web filament revealed in Lyman-alpha emission around a luminous high-redshift quasar, en la web de la Universidad de Cornell.

Cuánta Tierra

tierra-2New Scientist ha creado una especie de web en la que se insinúa la cantidad de planetas de clase M* (similares a la Tierra en tamaño, composición, gravedad y temperatura global) puede haber en la Galaxia. Este tipo de especulaciones es ya un clásico  -la Ecuación de Drake por ejemplo, que se usa como prueba de fe cada vez que hablamos de extraterrestres) pero aquí la gracia es que se trata de extrapolaciones de los datos reales que ha adquirido el telescopio Kepler en un sector de la constelación Cygnus, un estrecho trocito que abarca el 0.28% del cielo.

Los rudimentarios sondeos del Kepler, que sólo son capaces de detectar planetas que “eclipsan” el brillo de su estrella al pasar por delante -es decir, que el eje del sistema tiene que estar alineado con el telescopio- han dado como resultado 3588 mundos. De éstos, se eliminan aquellos con un volumen doble al terrestre, ya que seguramente sean gigantes gaseosos; nos quedan 1696.

Habría que retirar los que no estén en la “zona Ricitos de Oro” es decir, sean demasiado fríos o calientes para habitarlos. Aquí ya empezamos a especular un poco, pero se puede deducir el diámetro de la órbita y aproximadamente saber a qué distancia de la estrella se encuentra. Con ese filtro, nos quedan 51 planetas.

51 planetas de tamaño similar a la Tierra y en una órbita capaz de soportar estados de agua líquida. Eso ya es mucho! Pero como hemos dicho antes, sólo podemos ver planetas cuyo eje de rotación pasa perpendicular a nuestra visión. Si extrapolamos la densidad estelar de la región con un porcentaje como el que hemos obtenido de los que se ven (51 de 3588) el resultado en Cygnus sería 22.500 Tierras. Y Kepler sólo puede profundizar a unos 3000 años luz.

El cálculo estimado de Tierras en la Galaxia sería entre 15 y 20 mil millones.

Claro, que aparte de las distancias (supongamos que eso no es un problema) habrá mundos irradiados, cauterizados por supernovas, cercanos a anomalías espaciales que ni siquiera podemos concebir; los habrá habitados por formas de vida peligrosas, molestas, tóxicas; otros estarán muertos geológicamente, como Marte, despojado de campos magnéticos protectores. Aún así, 15 mil millones? Eso sin contar las lunas gigantes de planetas gaseosos, que pueden ser un montón.

Sí que hay espacio en el Espacio.

la web: http://exoplanets.newscientistapps.com/

* insisto, la clasificación de planetas aún no existe. La clase M, que identifica un mundo geoplástico con núcleo activo y capaz de sostener vida (M del vulcano Minshara) pertenece a Star Trek.

Un punto azul pálido: V452 Vulpeculae B

V452_Vulpeculae_BA pale blue dot es la famosa reflexión (y un libro) de Carl Sagan, refiriéndose a la foto enviada por la sonda Voyager desde seis mil millones de kilómetros en el espacio profundo, en que apenas se ve la Tierra como un puntito azulado.

Resulta que ya hemos visto otro, menos pálido. Pero no es un planeta clase M*; se trata de un joviano caliente, un gigante gaseoso demasiado pegado a su estrella. Cuando se descubrió HD 189733b en 2005, al pasar por delante de la enana naranja ante la que orbita -esta estrella no está lejos, 63 años-luz del Sistema Solar, y se la ve brillar en la constelación Vulpecula**– hubo gran entusiasmo, ya que los patrones de absorción de luz correspondían a la molécula de agua; gran parte de la atmósfera, si no de la superficie, debía ser agua. Otras moléculas presentes eran CO2 y metano.

¡Maravilloso! ¿Cuándo nos vamos? Dirán algunos. Pues desde luego no a vivir; V452 Vulpeculae B tiene un año que dura 2.2 días terrestres debido a su apretada órbita. El calor en la superficie es insano: 800ºC en la parte expuesta, ya que -al igual que Mercurio- siempre da la misma cara a su sol. La diferencia con Mercurio es su densa atmósfera, que debe de ser terriblemente ventosa por el intercambio de aire frío y caliente de las dos caras del planeta. Puede que la brisa refresque un poco el ambiente, pero con 1,15 veces la masa de Júpiter, la gravedad es insoportable. Por no hablar de festejar la Navidad tres veces por semana.

¿Y las nubes? Se ha constatado que el planeta brilla con luz azulada, no es un gigante marrón al estilo de Júpiter o Saturno. Estos dos son así por los compuestos orgánicos que flotan en su atmósfera, al igual que la Tierra es azul por el nitrógeno y oxígeno. Pero el agua en V452 Vulpeculae B no puede tomar forma de nubes: a esa temperatura es vapor de agua, agua gaseosa, invisible. Lo que nosotros llamamos “vapor” o “nubes” es la condensación en forma de gotitas de ese gas, pero a 800ºC no hay manera de que esto ocurra.

Lo más probable es que se trate de nubes de material sólido flotante, polvo de sílice y sodio, lo que le da ese color al planeta.

* una muestra de lo poco desarrollados que estamos en planetología y exogeología es que la única clasificación más o menos seria de formas planetarias pertenece a Star Trek.

** La Zorra.