lunes, 5 de septiembre de 2016

Un exoplaneta al lado de casa

Descubren un exoplaneta que orbita la estrella más cercana al Sistema Solar: Proxima Centauri b.

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En lo que, posiblemente, sea la noticia astronómica del año, se ha descubierto un planeta de tipo rocoso en la zona de habitabilidad de Proxima Centauri, que es la estrella más cercana a sistema solar.
Alpha Centauri es un sistema triple compuesto por un sistema binario de estrellas a las que se les denomina A y B. la estrella A es de clase espectral G (amarilla como el Sol) y la B es de clase K (estrella naranja). La tercera es Próxima Centauri, que posiblemente orbita alrededor de las otras dos con una orbita muy amplia y es una enana roja. Esta estrella está a tan solo 4,25 años luz de nosotros. Fue descubierta en 1915 por el astrónomo escocés Robert Innes y se le calcula una edad de 4800 millones de años.
Las enanas rojas son estrellas de clase espectral M (el Sol es G) con una temperatura de solo 4000 K. Son las estrellas más abundantes en la galaxia y en los últimos años se ha descubierto que muchas poseen planetas.
El nuevo exoplaneta es ligeramente mayor que la Tierra y parece tener una edad similar. Todavía no se tienen imágenes de él, pues se ha descubierto por el método de velocidad radial. Es decir, por los bamboleos que el planeta induce en la estrella. Esto es algo que se puede medir en el espectro de la estrella gracias al efecto Doppler. Para hacernos una idea, en este caso se ha detectado una variación de la velocidad radial de la estrella de poco más de 1 metro por segundo.
Desde hace semanas se rumoreaba sobre este descubrimiento. Ahora se acaba de publicar el descubrimiento (24 de agosto en Nature).
Guillem Anglada-Escudé (Queen Mary University of London) y sus colaboradores han usado varios paquetes de datos espectrales obtenidos a lo largo de varios años para deducir la existencia de este planeta. Estos datos fueron obtenidos gracias al espectrógrafo del HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) del ESO instalado en el telescopio de 3,6 metros de La Silla y al espectrógrafo UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph) del telescopio VLT, ambos en Chile. Cada paquete de datos de forma independiente no aseguraba el descubrimiento, pero combinados proporcionan una buena significación estadística de más de 5 sigmas.
El descubrimiento se ha podido realizar gracias al proyecto de dos años denominado Pale Red Dot, que trataba de encontrar exoplanetas alrededor de esta enana roja. Con este proyecto se recolectó el último paquete de datos que permitió anunciar el descubrimiento. La dificultad de la tarea se debío al brillo cambiante de la estrella, que hacía más complicado analizar los datos.
La noticia es sin duda sensacional y parece que nos ha tocado el gordo desde el punto de vista astronómico. Es el mejor caso existente de estudiar la habitabilidad de un exoplaneta hasta la fecha. Aunque Próxima Centauri b tiene una masa sólo un 30% mayor a la terrestre, por lo que en este aspecto es muy similar a la Tierra, sin embargo, en otros aspectos es muy distinto. Su sol (una enana roja) sólo tiene un 12 por ciento de la masa del nuestro y su luminosidad es sólo un 15 por ciento de la del Sol. Esto hace que la zona de habitabilidad en donde el agua puede permanecer líquida está cerca de la estrella. Como resultado, Proxima Centauri b sólo necesita de 11,2 días para completar su año, pues está a sólo 7,3 millones de km de la enana roja.
Esto tiene como consecuencia dos efectos. El primero es que el planeta posiblemente presente siempre la misma cara a su estrella debido al efecto de las fuerzas de marea y, además, recibe gran cantidad de rayos X y ultravioletas. A él llegaría 400 veces más intensidad de rayos X que en la Tierra. El segundo efecto sería provocado por intensas tormentas solares, algo habitual en este tipo de estrellas a ciertas edades y que se ha podido medido ver en esta estrella.
Así que la vida no lo tiene fácil allí para prosperar. Se necesitaría un potente campo magnético una densa atmósfera para evitar que estos fenómenos maten toda vida y barran la atmósfera. Es posible que esto se dé mejor en un planeta ligeramente más grande que la Tierra como este, pero no estamos seguros.
Además, puede que el efecto invernadero sea poco o muy potente y que el planeta esté congelado totalmente o abrasado como Venus. Los cálculos dan una horquilla amplia que va de los 33 grados bajo cero a varios cientos de grados Celsius positivos dependiendo de la cantidad de dióxido de carbono presente. Para poder saber sobre sus condiciones necesitaríamos de la toma de espectros directos.
Ya hay artículos sobre la posible habitabilidad de este planeta colgados en ArXiv. Van de los pesimistas a los optimistas y podemos concluir que se puede dar cualquier escenario a falta de más datos.
De momento nos podemos dejar llevar por la imaginación. Si el planeta contiene mucha agua y el efecto invernadero no es muy grande puede la vida se desarrolle en el mar que se dé al lado soleado, estando el resto congelado. Este escenario correspondería a lo que se ha llamado un planeta de tipo globo ocular. Si el planeta tiene un efecto invernadero más acusado, la vida se desarrollaría en la franja que hay entre el lado soleado y el oscuro. Allí podría haber plantas negras que capten la radiación roja e infrarroja de la estrella. Objeto que nunca se movería de su posición relativa en el cielo. No habría puestas y salidas de sol. Pero esas plantas tendría que resistir los vientos y tormentas meteorológicas que se producirían un mundo con dos caras tan diferentes.
Es importante confirmar el descubrimiento directamente, pero esto tendrá que esperar a la disponibilidad de nuevos telescopios. Este mismo equipo de investigadores sospecha de la existencia de una supertierra alrededor de la misma estrella pero mucho más alejada de la misma. Si esto es cierto se podría ver directamente de una forma muy fácil con los telescopios ya existentes, dependiendo de la distancia real final. Esto representaría un primer paso.
Naturalmente será necesario confirmar también la existencia de Proxima Centauri b por otra vía. Lamentablemente, la orientación de la órbita planetaria no parece ser propicia y los intentos de detectarlo por le método de tránsito no han dado frutos hasta ahora, aunque todavía no se ha tirado la toalla al respecto. En caso positivo se podrían tomar espectros de la atmósfera de este planeta con el telescopio espacial Hubble. En caso negativo esto significaría que la toma del espectro de su posible atmósfera en busca de bioindicadores no será evidente.
Se cuenta, eso sí, con la ventaja de la distancia estelar más cercana posible. Quizás sea posible ver directamente este planeta en el próximo futuro con los nuevos telescopios. Ya vimos por aquí un proyecto económico para detectar planetas en este sistema estelar, pero no sería posible usarlo en este caso porque Proxima Centauri b orbita muy cerca de su estrella. Se duda que incluso con el James Webb sea posible en este caso tomar un espectro directo. Tampoco parece que WFIRST pueda ver el planeta si finalmente porta un coronógrafo debido a su órbita tan pequeña, según miembros del equipo que desarrolla dicho coronógrafo. Sin embargo, René Heller (Instituto Max Planck para la investigación de sistemas solares de Göttingen) opina que con el Telescopio Europeo Extra Grande y su espejo de 40 metros será posible esto una vez quede terminado en 2024. Especula que quizás se podrían reconocer mares y continentes con los suficientes datos sobre la luminosidad (el planeta seguiría siendo un punto en la imagen). Es incluso concebible una misión espacial telescópica dedicada en exclusiva a este planeta.
Pero ir hasta allí no sería nada fácil. La visita no tripulada a Próxima Centauri b demoraría miles de años con la actual tecnología. Hace unos pocos meses se propuso enviar un enjambre de velas láser a este sistema estelar. Desde entonces ha habido apoyos al proyecto. Sería fácil reconsiderar la trayectoria si Próxima Centauri b tiene visos de estar habitado. Sin embargo, el coste y las dificultades técnicas puede que lo impidan. Aunque siempre es bueno estudiar el asunto.
Un estudio reciente realizado por Avi Loeb (Harvard University) sobre esta idea sostiene que incluso a sólo un 1% de la velocidad de la luz, la colisión con cualquier mota de polvo destruiría las nanovelas. Calcula que el 30% del volumen de la carga útil sería erosionado en el viaje hasta Alpha Centauri. Como solución propone una capa de grafito que haga de escudo y que se vaya desgastando por este fenómeno.
Una visita tripulada exige de unos recursos científicos, técnicos, biológicos y económicos que hará que tal viaje sea imposible durante varios siglos, si es que es posible. Incluso viajando a un 20% de la velocidad de la luz, se necesitarían 20 años para llegar.
Anglada-Escudé espera que estos hallazgos inspiren a futuras generaciones a mirar más allá en las estrellas.
Vivimos tiempos interesantes desde el punto de vista astronómico.

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