NeoFronteras

Compendio de las noticias recientes sobre exoplanetas.

Vivimos tiempos excitantes y ahora que se han acabado las Navidades, y con ella la sequía de noticias, las universidades y revistas se aprestan a publicar nuevos resultados. O bien estos nuevos resultados se hacen públicos en congresos, como los relacionados con el interesante campo de investigación en exoplanetas.
Ahora vamos a relatar los resultados más significativos que se han producido en los últimos días sobre este tema. Aunque la “zoología” de los exoplanetas no se conoce bien estadísticamente, ya podemos esperar que en unos años podamos saberla y conocer, por tanto, la proporción de planetas rocosos o de aquellos que están en la zona habitable. Esto nos permitirá tener una nueva perspectiva sobre nuestro lugar en el Cosmos.

Podemos empezar por un resultado muy interesante que eleva considerablemente la cantidad de posibles planetas en nuestra galaxia. Al parecer la mayoría de las estrellas no estarían solas, sino que serían acompañadas por planetas que orbitarían a su alrededor. Si esto es cierto resultaría que habría más planetas que estrellas [1].
Esta conclusión viene de un estudio de microlentes gravitatorias dirigido por Arnaud Cassan, de la Universidad Pierre y Marie Curie. Han extrapolado los datos que tienen de una muestra de estrella a toda la galaxia y estiman que por cada estrella hay en promedio 1,6 planetas.
Según este estudio los planetas como Júpiter serían más bien escasos, los planetas del mismo tamaño que Neptuno serían un 50% del total, mientras que los planetas de entre 5 y 10 masas terrestres serían más numerosos. En conclusión: los planetas son algo corriente y los planetas de baja masa también.
Para poder saber todo esto los astrónomos implicados vigilaron 200 millones de estrellas lejanas usando el telescopio que la Universidad de Varsovia tiene en Chile. Esperaban ver amplificaciones de la luz recibida de algunas de esas estrellas cuando algún otro sistema planetario pasara por delante. Aunque este tipo de alineaciones es difícil de que ocurra, basta observar millones de estrellas durante varios años para encontrar algunos casos.
Debido a la gran distancia y al efecto de lente gravitatoria predicho por la Relatividad General, en ese caso se produce un aumento de la luz recibida de la estrella a diferencia de lo que ocurre con el método de tránsito. Con este efecto se puede además inferir la masa del objeto y funciona para una amplia gama de separaciones orbitales (la estrella del sistema también produce su efecto) y para masas entre 5 veces la masa terrestre y 10 veces la de Júpiter. Su gran ventaja es que funciona para planetas que orbiten lejos de su estrella, a diferencia de lo que ocurre con la misión Kepler, por ejemplo, que está basada en el método de transito y prima los que orbitan cerca.
Este resultado sugiere que los planetas pequeños son más frecuentes de lo que la misión Kepler parece indicar y que los planetas no necesariamente orbitan cerca de su Sol.

Hasta hace poco sólo podíamos detectar planetas grandes y masivos, algo que desvirtuaba nuestra visión del Universo. Gracias a la misión Kepler ya estamos comprobando que también hay planetas pequeños. Los últimos casos presentados en un congreso procedentes de los datos de esa misión tratan de tres nuevos exoplanetas bastante pequeños [2], [3]. En concreto, se trata de un sistema de tres diminutos planetas, menores todos ellos la Tierra, que orbitan una enana roja denominada KOI-961 a 120 años luz de nosotros. Esta estrella tiene un diámetro de sólo un sexto el del Sol.
El escaso tamaño de esta estrella ha permitido observar con cierta facilidad por el método del tránsito a estos planetas.
El planeta más exterior es el que tiene un diámetro que es la mitad que el terrestre y tarda menos de dos días en completar su órbita. Su temperatura sería muy elevada (estimada en cientos de grados). Los otros dos planetas más interiores son menores que Venus (0,73 y 0.78 el diámetro terrestre respectivamente), pero orbitan tan cerca que si alguna vez tuvieron atmósfera hace tiempo que se evaporó por la alta temperatura. El más interior sólo necesita poco más de 10 horas para completar una órbita. Son los planetas más pequeños jamás detectados alrededor de una estrella convencional.
Todo esto sugiere que los planetas rocosos son comunes y diversos fuera de nuestro sistema solar y que nuestro mundo no es una excepción.
También aumenta las expectativas de que haya planetas de tipo rocoso en la zona de habitabilidad, ya que las enanas rojas son mayoría dentro de nuestra galaxia. Aunque según un estudio reciente las fuerzas de marea tendería a eliminar las estaciones y dificultaría la existencia de vida [4].
Estiman que la misión Kepler podría detectar planetas aun más pequeños, hasta un 20% el diámetro terrestre, es decir, menores que nuestra Luna. Pero sólo si éstos orbitan enanas marrones.

No son las únicas noticias que nos proporciona Kepler. Usando datos de esa misión, astrónomos de la Universidad de Florida han encontrado dos nuevos planetas que orbitan alrededor de un sistema binario: Kepler-34b y Kepler-35b [5],[6]. Son planeta circumbinarios y, aunque no son los primeros en descubrirse nos indican que un planeta como el Tatooine de de la película “Star Wars” puede ser algo relativamente corriente.
Aunque se sospechaba que este tipo de planetas eran posibles, su detección se ha demorado debido que es son difíciles de inferir por motivos técnicos.
Estos planetas ahora descubiertos son gigantes gaseosos de tamaño similar a de Júpiter, pero menos masivos. Las interacciones mutuas entre las estrellas del sistema binario y el planeta permiten calcular la masa del mismo, aunque se use el método de tránsito como en este caso.
Kepler-34b es un 24% más pequeño que Júpiter y un 78% menos masivo y necesita 288 días para completar una órbita. En cada año terrestre este planeta tiene “veranos” en los que recibe 2,3 veces más luz que sus inviernos.
Kepler-35b es un 26% más pequeño y un 88% menos masivo y completa una órbita en 133 días, sufre variaciones en la luz recibida de sus estrellas de un 50% a lo largo de un año terrestre. En el caso de la Tierra la variación de luz recibida es de sólo un 6%.
No se cree que puedan permitir la vida tal y como la conocemos, principalmente debido a su naturaleza gaseosa.
Ya hay investigadores recalculando el tamaño de las zonas habitables alrededor de este tipo de sistemas [7].
Ya sólo queda que se descubra una luna de tamaño terrestre orbitando un planeta gaseoso gigante en la zona de habitabilidad de un sistema circumbinario para que la imaginación nos explote.
Aunque estaba previsto terminar con la misión Kepler a finales de 2012, los astrónomos esperan poder extender la misión 4 años más y así caracterizar mejor los casos que se encuentren. Siempre y cuando prevalezca el sentido común, claro.

Los tipos de observaciones astronómicas de aficionados o estudiantes se divide en dos: con o sin Saturno. El planeta de los anillos produce tanta seducción que su sola visión hace que una de esas observaciones tenga éxito. Aunque, no es el único planeta con anillos. Todos los jovianos de nuestro sistema solar los tienen, pero los de Saturno son los más visibles. ¿Tendrán anillos los exoplanetas jovianos? Esto, que se había postulado hace poco se ha podido comprobar observacionalmente gracias a un estudio reciente [8]. Es la primera vez que se detectan anillos de este tipo fuera de nuestro sistema solar.
Astrónomos de la Universidad Rochester y del Observatorio Interamericano de Cerro Tololo han usado datos de SuperWASP y ASAS para estudiar curvas de luz de una estrella joven situada a 420 años luz de nosotros. El tránsito de un planeta produce una disminución de la luz que recibimos de una estrella, pero si este planeta tiene anillos también se producirán una contribución al efecto.
La curva de luz de esta estrella (observada en 2007) exhibe cambios dramáticos a lo largo del periodo de 54 días en el que fue observada. Esos cambios no pueden ser explicados por un objeto esférico y la mejor explicación que han encontrado es que el planeta (o estrella de muy baja masa o una enana marrón) que produce esa señal está rodeado por unos anillos gigantescos.
El sistema solar en cuestión es muy joven y se calcula que la edad de la estrella es de sólo 16 millones de años. Este anillo de polvo quizás esté constituido por restos de la formación del sistema o puede que se esté formando una luna o lunas.
Como no se sabe muy bien la masa de este cuerpo no se sabe clasificarlo como estrella, enana marrón o planeta. Entre 13 y 75 masas la de Júpiter se trataría de una enana marrón y por debajo de esas 13 masas se trataría de un planeta. La masa se podrá averiguar por medidas Doppler de velocidad radial en el futuro.
En total parece que hay cuatro anillos y se estima que su masa conjunta no supera la de nuestra Luna. Son mayores que los anillos de Saturno.

Todo parece indicar que tiene que haber planteas rocosos en la zona habitable. Ya sólo es cuestión de tiempo encontrar los primeros casos.

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Ilustraciones: ESO/M. Kornmesser, NASA/JPL-Caltech, Lior Taylor, Michael Osadciw/University of Rochester.