NeoFronteras

Kepler descubre cinco exoplanetas gigantes de muy baja densidad y muy alta temperatura.

Dibujo del tamaño de los planetas recientemente hallados comparados con Júpiter y la Tierra (los colores son inventados). Fuente: NASA.

El telescopio espacial Kepler ha cerrado el año de la Astrofísica (o abierto el nuevo año) con el descubrimiento de sus primeros planetas extrasolares. Este pequeño conjunto de exoplanetas se suman a la ya larga lista de este tipo de objetos.
Como ya hemos contado en NeoFronteras, Kepler usa el sistema de tránsito (una especie de pequeño eclipse) para detectar exoplanetas orbitando alrededor de unas 150.000 estrellas situadas en una pequeña región del cielo que mantiene bajo permanente vigilancia. Una de las ventajas de este método de detección es que, a diferencia del método basado en velocidad radial, es posible medir el tamaño de los exoplanetas.
Aunque ha sido especialmente diseñado para detectar planetas similares a la Tierra en la zona habitable, Kepler puede detectar igualmente otros planetas que pasen por delante del disco de su estrella. En este caso se trata precisamente de planetas gigantes, así que la noticia no es tan espectacular como cabría esperar. Pese a todo, este descubrimiento contribuye a comprender cómo surgen y evolucionan los sistemas planetarios a partir del disco de acreción y cómo se forman los planetas en él. También indica que el instrumental de Kepler funciona bien y que las expectativas depositadas en este telescopio están justificadas.
El descubrimiento de los cinco planetas, que se han denominado Kepler 4b, 5b, 6b, 7b y 8b, fue anunciado el pasado 4 de enero en Washington por miembros del equipo investigador de Kepler en una reunión de la American Astronomical Society. El hallazgo se basa en datos correspondientes a las primeras seis semanas de observación y ya ha sido confirmado por telescopios en tierra.
Estos planetas son gigantes gaseosos que denominamos “júpiters calientes” por ser de la misma naturaleza que el gigante de nuestro sistema solar y orbitar tan cerca de su estrella que su temperatura es muy elevada. Se estima que las temperaturas de este tipo de cuerpos se sitúa entre 1200 y 1600 grados centígrados, temperatura equivalente a la de la lava fundida y, por tanto, demasiado elevada como para que sea posible la existencia de vida. Todos ellos orbitan estrellas más calientes y grandes que el Sol. La temperatura es inferida a partir del tipo de estrella a la que orbitan y a al distancia a la que lo hacen.
Cuatro de ellos son más masivos que Júpiter y el quinto tiene una masa similar a la de Neptuno. Tienen, en concreto, de 25 a 670 masas terrestres. Gracias a que se puede saber el tamaño de estos planetas, se puede calcular la densidad de los mismos, que ha resultado ser muy baja, tan baja que la de uno de ellos (Kepler 7b) es similar a la del poliestireno expandido. Estos nuevos planetas son menos densos (entre 0.166 y 0.894 gramos por centímetro cúbico) de lo que cabría esperar según los modelos de formación de planetas gigantes gaseosos. Este tipo de contradicciones son positivas, pues permiten cuestionar las teorías existentes y hacer que la ciencia avance.
Kepler 7b es 1,5 veces más grande que Júpiter, pero tiene sólo una décima parte de su masa, lo que le hace ostentar la marca de planeta más “difuso”. Probablemente sea la alta temperatura reinante en esos planetas la causa de esta densidad tan baja, aunque se desconoce el mecanismo exacto que hincha estos cuerpos.
Se esperaba que los primeros exoplanetas en ser detectados por Kepler fueran precisamente este tipo de planetas, pues su tamaño y órbita cercana facilita su detección. Sin embargo, según los miembros del equipo, es sólo cuestión de tiempo que Kepler detecte otro tipo de planetas, o incluso análogos al planeta Tierra.
Para poder detectar planetas similares a la Tierra (que tiene un periodo orbital largo comparado con estos exoplanetas recientemente descubiertos) se necesitarán al menos de tres años de observaciones, periodo de tiempo durante el cual se hayan producido otros tres tránsitos por caso para así tener confirmación. Si finalmente se encuentran, se podrá saber la abundancia de planetas con capacidad de tener agua líquida sobre su superficie y por tanto quizás vida. De hecho, puede que se haya registrado ya algún tránsito de este tipo producido por un planeta similar a la Tierra y que la lógica cautela de los científicos haya impedido decir nada al respecto. Pese a que ya conocemos la existencia de más de 400 exoplanetas la detección de un planeta similar a la Tierra ha resultado ser bastante elusiva.
Kepler detectó 175 candidatos a exoplanetas de los cuales se han podido comprobar con telescopios en tierra 50 de esos casos. Algunos fueron falsos positivos causados por sistemas binarios, pero otros resultaron ser estos exoplanetas. No obstante, esto ha permitido descubrir también dos enanas blancas (KOI 81 y KOI 74 con radios 0,9 y 0,4 el de Júpiter, y temperaturas de 13,500 K y 12,000 K, que son mayores que sus estrellas compañeras). Ahora los científicos están investigando los 125 casos restantes, pero padecen el cuello de botella de no disponer de suficiente tiempo de telescopio (convencional) para realizar las confirmaciones.
Esta previsto que Kepler continúe funcionando hasta 2012, pero si se producen éxitos y continúa funcionando sin problemas técnicos lo más probable, dado el historial de la NASA al respecto, es que se extienda la misión, aunque este punto no se ha comentado todavía.

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Fuentes y referencias:
NASA.