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Área: Espacio — Jueves, 10 de enero de 2013

Alrededor de una de cada seis estrellas orbita un planeta de tamaño terrestre, lo que significa que en nuestra galaxia habría unos 17.000 millones de planetas de ese tamaño.

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Las noticias sobre exoplanetas se suceden sin parar de tal modo que es complicado cubrirlas todas. El caso es que, conforme los métodos de detección se hacen más precisos, podemos construir una estadística representativa. Ya podemos decir que los planetas en nuestra galaxia son muy abundantes y que además abundan los planetas de tipo terrestre de tamaño similar a la Tierra.
Muchos de los datos que tenemos se los debemos a la misión Kepler, que en dos años ha conseguido una buena cosecha de exoplanetas y de candidatos a los mismos.
Francois Fressin, del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica ha presentado en un congreso reciente celebrado en Long Beach los resultados de un estudio estadístico basado en los dos años de operación de Kepler. Según esta estadística muchas de las estrellas tienen planetas de tipo rocoso de tamaño similar a la Tierra o mayor que orbitan en órbitas cercanas a su estrella. Si añadimos los planetas de mayor tamaño detectados en órbitas alejadas el porcentaje sería de un 70%. Recordemos que todavía es muy difícil detectar planetas de baja masa que orbiten lejos de su estrella.

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También se llega a la conclusión de que casi todas las estrellas similares al Sol tienen planetas a su alrededor. Hay un 17% de estrellas que tiene planetas con tamaños entre 0.8 y 1.25 el tamaño de la Tierra orbitando con periodos de 85 días o menos. Es decir, una de cada seis estrellas contiene un planeta de tamaño terrestre. Lo que significa que en nuestra galaxia habría unas 17.000 millones de “Tierras” si asumimos que en nuestra galaxia hay 100.000 millones de estrellas, aunque no necesariamente a la distancia adecuada de su estrella como para contener agua líquida.
Un cuarto de las estrellas tienen a su alrededor supertierras de entre 1.25 y 2 veces el tamaño de nuestro planeta orbitando con periodos superiores a los 250 días. Sólo un 3% de las estrellas tienen planetas similares a Neptuno (entre 4 y 6 veces la Tierra) y un 5% tienen planetas gigantes (6-22 veces el tamaño terrestre) con periodos de 400 días o menos.
Un resultado curioso es la no correlación entre determinados tamaños planetarios y ciertos tipos de estrellas. Así por ejemplo, para los planetas que no sean gigantes gaseosos no importa el tipo de estrella, mientras que los planetas similares a Neptuno se encuentran tan frecuentemente alrededor de estrellas enanas rojas como alrededor de estrellas como el Sol. Esto contradice hallazgos previos.
De momento la estadística tampoco es del todo representativa, pues los planetas que orbitan cerca de sus estrellas tienen tránsitos más probables y frecuentes. Conforme pase el tiempo Kepler irá encontrando planetas de tipo rocoso cada vez más alejados, incluyendo los que se encuentren en la zona habitable.

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Pero además se ha anunciado el descubrimiento por parte de Kepler de otros 461 candidatos a exoplanetas. El número de planetas de tipo terrestre ha aumentado un 43% respecto al catálogo de Kepler de hace un año.
Kepler no puede analizar composiciones planetarias, sino que solamente permite calcular parámetros orbitales y tamaños planetarios. Sin embargo, se espera que un planeta de tamaño terrestre sea de tipo rocoso, porque de ser gaseoso se habría evaporado. Pero un planeta mayor, aunque esté en la zona habitable, puede no ser propicio para la vida, pues los planetas que sean entre 2 y 3 veces más grandes que la Tierra probablemente se parezcan más a Neptuno que a nuestro planeta. Incluso, una vez hayan perdido los gases ligeros, algunos de estos planetas que estén cerca de su estrella pueden ser planetas cubiertos totalmente por océanos de agua de cientos o miles de kilómetros de profundidad.
Cuatro de los nuevos candidatos tienen tamaños similares a la Tierra y orbitan en la zona habitable de sus estrellas, así que potencialmente podrían contener agua líquida y vida. Estos nuevos datos incrementan el número de candidatos a planetas de tipo terrestre y de estrellas que los iluminan.
De todos modos todavía es pronto para saber qué porcentaje de todos los planetas orbitan realmente en la zona habitable.
Hasta ahora Kepler ha detectado 2740 candidatos a exoplanetas. El 43% de ellos comparten sistema solar con otros planetas. Esto significa que una fracción significativa de los exoplanetas reside en sistemas solares con varios planetas que comparten un mismo plano orbital. Lo que es consistente con lo que sabemos de nuestro sistema solar y con los modelos de formación planetaria.
Hay que advertir que entre los candidatos a planetas que encuentra Kepler hay falsos positivos, así que se necesita confirmar su existencia usando telescopios en tierra. Por eso la mayoría son candidatos. De momento sólo se han confirmado un total de 105 exoplanetas. Se estima que, como máximo, detrás de un 10% de los candidatos no haya un planeta real detrás, y que las señales atribuidas a sus tránsitos planetarios sean en realidad debidas a otros fenómenos. Aunque, por otro lado, Kepler no detecta un 25% de los exoplanetas de tipo terrestre que presentan tránsito debido a incertidumbres en la detección.
Según algunos expertos del campo ya no se trata si vamos a encontrar o no un planeta como la Tierra, sino cuándo lo vamos a hacer.
También se han descubierto 15 nuevos candidatos a planetas orbitanto de la zona habitable a partir de los datos de Kepler gracias el proyecto planethunters. Proyecto que ya fue mencionada aquí en su día y que se beneficia de la colaboración de aficionados que analizan a ojo los datos en lugar de usar algoritmos sofisticados como es habitual.
En el artículo publicado Astrophysical Journal aparecen los nombres de los 40 voluntarios que han contribuido a los descubrimientos, entre ellos un policía jubilado de 71 años de edad.

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Por otro lado un estudio realizado por investigadores del Instituto de Astrofísica de Potsdam, de la Universidad de f Washington y del Instituto de de Astrobilogía de la NASA llega a la conclusión de que la vida puede aparecer en exolunas que orbitan planetas gigantes que estén en la zona habitable de su estrella.
Muchos de los exoplanetas conocidos, sobre todo los detectados por Doppler, son planetas gigantes gaseosos como Júpiter. Mundos en los que es difícil imaginar algún tipo de vida. Pero algunos de están en la zona habitable de su estrella en donde el agua puede estar en estado líquido.
Aunque todavía no se ha descubierto ninguna exoluna, estos científicos han hecho un cálculo teórico sobre las capacidades de este tipo de cuerpos para albergar vida.
El problema es que es de esperar que una exoluna presente siempre la mima cara a su planeta gigante y esto altere la posible climatología en varios sentidos. Por un lado se alargarían los periodos de día y noche, que básicamente se ajustarían al periodo orbital de la exoluna. Además habría dos focos de luz: la estrella y el propio planeta que se eclipsarían una a la otra. Esto alteraría haría que la climatología de las exolunas fuera diferente a la de las posibles exotierras.
Además está el efecto de las mareas, que calentaría interiormente la exoluna de la misma manera que Júpiter calienta el interior de Io. Cuanto más cerca orbite una exoluna a su planeta más efecto marea sufrirá y más se calentará. Esto podría hacer que la exoluna fuera inhabitable por exceso de calor, aunque tuviera tamaño terrestre y estuviera en la zona de habitabilidad.
Pues bien, según este estudio, hay una distancia mínima al planeta para que la exoluna sea habitable y una zona habitable alrededor de la estrella para exolunas que es ligeramente diferente de la habitual.
Este estudio ayudará, en futuro estudios, a determinar las posibilidades de vida sobre las exolunas que se descubran. Se espera que la misión Kepler descubra alguna exoluna de tamaño similar a la Tierra o incluso al de Marte

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4002

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Noticia en Science.
Nota de prensa.
Noticia en Nature.
Nota de prensa.
Artículo en ArXiv.
Ilustración 1: Dana Berry/NASA Kepler Mission
Ilustración 2: R. Heller, AIP.
Gráfico no autorreferenciado: F. Fressin.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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15 Comentarios

  1. Miguel Ángel:

    Con estas cifras creo que podemos estar de acuerdo en que es muy improbable que seamos el único planeta que sustenta vida. Hay que tener en cuenta que en algunos sistemas solares podría haber más de un candidato con agua líquida y requisitos mínimos de habitabilidad.
    He revisado el hipotético número de estrellas en el Universo y parece ser que hablan de 300.000 trillones, con una proporción de enanas rojas entre un 10 y un 20% superior al esperado (recordemos que las enanas rojas son lugares ideales para que se desarrolle la evolución, porque pueden durar un billón de años).
    Pensar en la hipótesis del hijo único me parece muy aventurado ¿qué demonios pasó aquí en La Tierra que no haya sido posible en ningún otro mundo?

  2. JavierL:

    Que Interesante sería la existencia de dos exolunas con vida alrededor del mismo planeta.

    Una civilización que allí habite tendría razones de sobra para hacer grandes estudios y adelantos en propulsión espacial.

  3. LLuís:

    ¿alguien sabe cuanto calor es capaz de producir el efecto de marea de la Tierra en nuestra(en su interior) Luna?.
    La pregunta que ha hecho Miguel Angel sobre que demonios pasó en la Tierra que no haya podido suceder en otros mundos,me parece fundamental.

  4. tomás:

    Queridos amigos “lluís” y Miguel Ángel:
    No es que yo me vea capaz de responder a la pregunta de “lluís”, pero haré unas consideraciones que su mayor conocimiento de estos temas podrá completar, a no ser que ya los haya tenido en cuenta: En este par Tierra-Luna, tenemos dos cuerpos distintos. La Tierra es deformable y es mi opinión que el efecto marea se emplea principalmente en las mareas oceánicas, en deformación del magma, en mover levemente en ascenso y descenso los continentes e incluso en la parte fluida del núcleo; diría que puede que mueva el núcleo sólido en el seno de su parte fundida. Naturalmente esto conlleva una producción de calor. También retrasa la duración del día. Todo esto tiene su correspondencia en la Luna, pero como ésta es sólida, le produce una aceleración que irá alejándola de nosotros. El efecto de calentarla algo creo que ha de ser mínimo por su rigidez.
    Lamento no poseer los conocimientos adecuados para cuantificar todo esto.
    Recibid todo mi afecto y mi alegría por poder dirigirme a los dos a un tiempo.

  5. NeoFronteras:

    Sobre la pregunta de Miguel Ángel se podría decir que probablemente nunca sepamos qué pasó aquí en la Tierra, aunque quizás podamos decir qué pudo haber pasado.
    Sabemos más del Big Bang que del origen de la vida en la Tierra porque sobre el primero tenemos pruebas físicas que nos dicen cómo fue. Sobre el segundo no, sólo la evidencia de que se dio.
    Es siempre el mismo problema de tener una estadística de un solo caso. Desde el punto de vista científico no podemos inferir si la vida es abundante o no. Se necesita tomar espectros de exoplanetas en la zona habitable para saber algo más.
    Como diría Sagan, tanto si hay vida por ahí fuera como si somos los única muestra de vida, las consecuencias son sobrecogedoras.
    El peor escenario sería que la vida fuera lo suficientemente escasa en el Universo como para que no la pudiéramos detectar, algo que equivaldría a nuestra soledad absoluta en el Cosmos.
    Si es así, o no hay otra vida, tendríamos la obligación de propagar esa vida a otros lugares, quizás en forma de microorganismos a través de sistemas automáticos. Se podría hacer en un instante en el tiempo cosmológico. Pero si no vemos que se haya hecho ya por otros es que esos otros o no existen o tienen una vida corta.

  6. Pocosé:

    Panspermia intencional nos propone Neo.
    La accidental puede que ya la hayamos realizado.
    Tampoco es del todo descartable que esta vida que conocemos tenga un origen panspérmico, bien natural, bien inteligentemente intencionado o incluso accidentalmente inteligente. Lo cual desplazaría en el tiempo y en el espacio el origen de la vida, aumentando considerablemente la variedad de ambientes donde esta pudo surgir.
    Saludos a todos.

  7. Miguel Ángel:

    Lo primero agradecerle a Neo su respuesta y que haya corregido las faltas que yo mismo había señalado de mi 1.

    Sobre el origen de la vida, no es descartable lo que comenta Pocosé, pero si consideramos que se originó aquí mismo y no vino de otra parte, la explicación probable es que partiendo de moléculas orgánicas muy simples (metano, compuestos sencillos de nitrógeno, aminoácidos provinientes de impactos y similares) y por acción de los rayos de la tormentas y de la radiación solar se fueron cocinando moléculas orgánicas más complicadas…después de infinidad de “experimentos” naturales aparecieron moléculas con capacidad de replicación que se fueron organizando de un modo que desconocemos hasta originar unicelulares.

    Me parece muy improbable que que esa casualidad sólo se produjera en nuestro planeta: podríamos hacer una analogía con lo que ocurre al mezclar las cartas de una baraja, cada vez que barajamos las cartas aprecen resultados diferentes…pero como la naturaleza no deja de mezclar las cartas una y otra vez, con el tiempo suficiente deberían parecer TODOS los resultados posibles, y entre ellos, que aparezca la vida.
    Además, la composición inicial de nuestro planeta no tiene por qué tener nada de especial con respecto a otros, así que sería de esperar que con agua, un foco caliente, precursores de los compuestos orgánicos y tiempo suficiente aparezca la vida.

  8. NeoFronteras:

    Estimado Miguel Ángel:
    Es que no sabemos la probabilidad de que surja vida a partir de moléculas simples y unas pocas “chispas”.
    Los experimentos al respecto producen aminoácidos y bases nitrogenadas, pero nada más complicado que eso. A ese nivel la evolución no opera y no se puede obtener mayor complejidad. Sólo mezclando cartas y sin presión de selección no se produce nada interesante.
    No sabemos cómo surgió la vida aquí, así que mucho menos cómo lo pudo hacer en otros sitios.
    El argumento de que igual pudo ocurrir en otros sitios parece sensato, pero igual no es así y el evento es cuasi-milagroso y sólo hay unos pocos planetas con vida por galaxia. Es decir, sería indetectable.
    De momento, y desde el punto de vista científico, no podemos decantarnos por ninguna posibilidad.
    Es necesario medir bioindicadores en otros planetas. Incluso un resultado negativo es un resultado científicamente (o estadísticamente) significativo.

  9. Pocosé:

    Siempre me pareció mas interesante el como que el donde se produjo esta, de momento única, vida que conocemos.
    La presión selectiva tubo que ser muy temprana.
    Una selección a nivel molecular pudo ser una especie de criba que permitiera la entrada y salida de moléculas elementales (aminoácidos, bases nitrogenadas, azucares, lípidos simples, etc.) a una localización con unas condiciones geoclimáticas favorecedoras de la reactividad, pero impidiera la salida de las mas grandes, provocando el acumulo y la reacción entre ellas.
    Pequeñas lagunas costeras separadas por barras de fina arena donde el agua de las mareas entrara y saliera filtrada a través de la arena, podrían ser unas posibles candidatas.
    De todas formas aunque pudiéramos recrear con éxito en el laboratorio, una situación donde se produjera vida o al menos previda, tampoco podríamos estar seguros de que fuera así como se produjo.
    Saludos a todos.

  10. Miguel Ángel:

    Querido Neo:

    Es cierto lo que comenta: no sabemos si la vida es común o extremadamente escasa, en este último caso usted ha empleado el término “cuasi-milagroso”, pero si no encontramos vida van a ser muchos los que le quiten el “cuasi”…y ya sabemos a quién atribuirán el supuesto milagro.

    Lo que me ha dejado un poco pensativo es lo que comenta sobre la presión de selección, tal vez estoy equivocado pero estaba asumiendo que en el momento que uno de esos experimentos naturales provocase la aparición de una molécula con capacidad de autorreplicación ya tendríamos una presión de selección positiva que sería su capacidad de replicarse y una presión de selección negativa motivada por la cantidad de materia prima o moléculas disponibles.

  11. NeoFronteras:

    Se descubra lo que se descubra siempre habrá algunos que pongan a dios en todas partes, así que con ellos no hay que contar.

    Sobre la molécula autoreplicante… Parece razonable, pero luego se necesitan más pasos y, sobre todo, uno previo que parece un salto enormemente cualitativo. No se ha reproducido tal cosa en el laboratorio aún. ¿Sería un proceso progresivo o saltacional?

  12. tomás:

    Amigo Neo:
    Dices en tu último párrafo de tu 5 que “… tendríamos la obligación de propagar esa vida…”. Desde que leí tu frase me quedé intrigado. No digo que no; tampoco que sí. Te agradecería me razonases el por qué de esa obligación.
    Gracias anticipadas.

  13. NeoFronteras:

    Estimado Tomás:
    Si la vida es escasa, entonces “poseemos” un increíble tesoro. Pero la supervivencia de ese tesoro no está garantizada ni en el mejor de los escenarios posibles, así que la mejor manera de que siempre permanezca es propagarla a otros lugares, más que nada por eso de los huevos y las cestas.

  14. tomás:

    Querido amigo Neo:
    Tu respuesta demuestra tu generosidad. Ya repartes otro tesoro, también escaso, que es el conocimiento.
    Recibe mi enhorabuena y me congratulo por conocerte. Ya sé que poco podemos hacer, como individuos, por sembrar de vida el Universo pero otras cosas sí pueden repartirse: el ya mencionado conocimiento, salud, mejorar el bienestar, etc. Cuenta conmigo.
    Un fuerte abrazo.

  15. Miguel Ángel:

    Una aclaración sobre lo que he comentado en el 1: las enanas rojas más grandes pueden durar 200.000 millones de años (lo cual ya es mucho más nuestro Sol cuyo ciclo vital es de 14.000 millones de años), pero algunas más pequeñas se calcula que podrían llegar a los 12 billones de años.
    Como emiten poca luz y calor, la zona de habitabilidad alrededór de una enana roja se sitúa 5 o 10 veces más próxima que la distancia que nos separa a nosotros del Sol.

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