¿Cuántas Tierras?

Resumen: Abril 01, 2004.- Alrededor de la mitad de los cientos de sistemas solares con planetas conocidos pueden potencialmente contener Tierras. Suponiendo que tales estrellas y planetas externos pudieron expulsar un mundo parecido a la Tierra, los resultados sugieren también otra posibilidad, una luna habitable alrededor de un mucho mayor mundo como Júpiter.

Adaptado del informe de la Real Sociedad Astronómica

Más de 100 sistemas planetarios ya han sido descubiertos alrededor de estrellas distantes. Desafortunadamente, las limitaciones de la tecnología actual denotan que solo planetas gigantes (como Júpiter) han sido detectados hasta ahora, y los más pequeños, planetas rocosos similares a la Tierra permanecen fuera de vista.


La ilustración de este artista muestra un sensacional acercamiento del calcinado planeta extrasolar HD209458b en su órbita a solo unos 6.4 millones de kilómetros de su estrella amarilla, como el sol. El planeta es un tipo de planeta extrasolar conocido como un “Júpiter caliente”.
Imagen: Esa, Alfred Vidal-Madjar (Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS, France) y NASA.


¿Cuántos de los sistemas exoplanetarios conocidos pueden contener planetas habitables del tipo de la Tierra? Quizás la mitad de ellos, de acuerdo con un equipo de la Universidad Abierta, encabezado por el Profesor Barrie Jones, quien estará describiendo hoy sus resultados en el Encuentro Nacional de Astronomía RAS en Milton Keyness.


Usando modelos por computadora de los sistemas exoplanetarios conocidos, el grupo ha podido calcular la probabilidad de existencia de algunas “Tierras” en la así llamada zona habitable – el rango de distancias desde cada estrella central donde la vida conocida podría sobrevivir. Popularmente conocida como la zona “Ricitos de Oro”, esta región sería ni demasiado caliente para el agua líquida, ni demasiado fría.

Lanzando “Tierras” (con masas entre 0.1 y 10 veces la de nuestra Tierra) en una variedad de órbitas en la zona habitable y siguiendo sus progresos con modelos por computadora, los planetas pequeños se han hallado sufriendo una variedad de fatalidades. En algunos sistemas la proximidad de uno o más planetas como Júpiter origina la eyección gravitacional de la “Tierra” desde cualquier parte en la zona habitable. Sin embargo, en otros casos hay refugios seguros en partes de la zona habitable, y en el resto la zona entera es un refugio seguro.

Nueve de los sistemas exoplanetarios conocidos han sido investigados en detalle usando esta técnica, permitiendo al equipo deducir las reglas básicas que determinen la habitabilidad de los 90 o más sistemas restantes.

El análisis demuestra que alrededor de la mitad de los sistemas exoplanetarios conocidos podrían tener una “Tierra” la cual esté orbitando actualmente por lo menos en la parte de la zona habitable, y la cual ha estado en esa zona por al menos mil millones de años. Este periodo de tiempo ha sido seleccionado dado que se piensa sea el mínimo requerido para que la vida se origine y establezca.

Más aún, los modelos muestran que la vida podría evolucionar al mismo tiempo en alrededor de dos tercios de los sistemas, puesto que la zona habitable se mueve hacia fuera mientras que la estrella central envejece y se vuelve más activa.

Lunas Habitables

Un aspecto diferente de este problema está siendo analizado por el estudiante de doctorado David Underwood, quien está investigando la posibilidad de que lunas del tamaño de la Tierra orbitando planetas gigantes pudieran sustentar vida. Un cartel desplegando las posibilidades será presentado durante el Encuentro Nacional de Astronomía RAS.


La 37ª estrella más occidental en la constelación Géminis –llamada Gem-37, está cerca de ser nuestro propio gemelo solar y es en contraparte con el sol: 1.1 veces la masa de nuestro Sol, 1.03 veces su diámetro, y 1.25 veces su luminosidad. Fue seleccionada recientemente en un sondeo de estrellas probables para albergar planetas parecidos a la Tierra en futuros exámenes. Imagen: NStar


Todos los planetas descubiertos hasta hoy, son de masa similar a Júpiter, el planeta más grande de nuestro Sistema Solar. Así como Júpiter tiene cuatro lunas del tamaño de un planeta, así también los planetas gigantes alrededor de estrellas pueden tener un amplio sistema de satélites, posiblemente con lunas similares en tamaño y masa a la Tierra.

La vida como la conocemos no puede desarrollarse en un planeta gigante gaseoso. Sin embargo, podría sobrevivir en satélites del tamaño de la Tierra orbitando tal planeta si el gigante está localizado en la zona habitable.

Para determinar cuáles de los gigantes de gas localizados dentro de zonas habitables podrían poseer lunas “amigas de la vida”, los modelos por computadora buscan sistemas donde las órbitas de satélites del tamaño de la Tierra podrían estar estables y confinadas dentro de la zona habitable por al menos mil millones de años necesarios para que emerja la vida.

El método del equipo de la OU para determinar si algunas supuestas “Tierras” o satélites del tamaño de la Tierra en zonas habitables pueden ofrecer condiciones adecuadas para desarrollar la vida puede ser aplicado rápidamente a cualquier sistema planetario que sea dado a conocer recientemente. Las futuras búsquedas de “Tierras” y vida extraterrestre también deben ser auxiliadas identificando por adelantado los sistemas más probables de albergar mundos habitables.

Las predicciones hechas por las simulaciones tendrán un valor práctico en años venideros cuando los instrumentos de generaciones futuras estén habilitados para buscar sintonías atmosféricas de vida, tales como grandes cantidades de oxígeno, en las “Tierras” y en satélites del tamaño de la Tierra.


Concepción artística del sistema estelar, HD70642.
Crédito:John Rowe animation


Lo que sigue

Hay actualmente 105 sistemas planetarios conocidos aparte del nuestro, con 120 planetas parecidos a Júpiter orbitándolos. Dos de esos sistemas contienen tres planetas conocidos, 11 contienen dos y los 92 restantes tienen uno cada uno. Con excepción de uno, todos estos planetas han sido descubiertos por sus efectos en el movimiento de sus estrellas progenitoras en el cielo, haciéndolos tambalearse regularmente. La magnitud de estos tambaleos se puede determinar por la información en la luz recibida de las estrellas. El planeta restante fue descubierto como resultado de un leve ensombrecimiento de la luz estelar causado por su trayecto regular a través del disco de su estrella progenitora.

Es probable que descubrimientos futuros contengan una alta proporción de sistemas semejantes a nuestro Sistema Solar, donde los planetas gigantes orbiten a una distancia segura fuera de la zona habitable. Por lo tanto, probablemente crezca la proporción de sistemas que podrían tener “Tierras” habitables. A mediados de la próxima década, los telescopios espaciales deben ser capaces de ver algunas “Tierras” e investigarlas para observar si son habitables, y, por supuesto, si actualmente sustentan vida.

La proyectada misión Kepler de la NASA supervisará millares de estrellas en un periodo de cuatro años, buscando planetas en tránsito. Kepler será lo suficiente sensible para detectar mundos tamaño “Tierra”, si existe alguno, alrededor de varios cientos de estrellas cercanas. Estos estudios conducirán entonces a la ambiciosa misión Descubridor de Planetas Terrestres (Terrestrial Planet Finder) (2012-2015), la cual examinará planetas extrasolares buscando señales de vida.

En diciembre del 2001, la NASA seleccionó la Misión Kepler, un proyecto basado en NASA Ames, como una de las próximas misiones Discovery de la NASA. La misión Kepler, programada para lanzarse en el 2006, usará un telescopio armado en el espacio para buscar planetas parecidos a la Tierra alrededor de estrellas más allá de nuestro sistema solar. Un criterio clave para tan convenientes planetas sería si residen en zonas habitables, o regiones a veces protegidas por gigantes de gas pero con climas templados y agua líquida.

Un cálculo de la NASA expresa que Kepler debe descubrir 50 planetas terrestres si la mayoría de los encontrados son del tamaño de la Tierra, 185 planetas si la mayoría son 30 por ciento más grandes que la tierra, y 640 si la mayoría son 2.2 veces el tamaño de la Tierra. Además, se espera que Kepler encuentre casi 900 planetas gigantes cerca de sus estrellas y alrededor de 30 gigantes orbitando a su estrella progenitora a una distancia semejante a la de Júpiter.


Fuente: Astrobiology Magazine

Traducido por: María Luisa Hernández Castro