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Más actualidad exoplanetaria

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

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa. [2]
Noticia en Science. [3]
Nota de prensa. [4]
Noticia en Nature. [5]
Nota de prensa. [6]
Artículo en ArXiv. [7]
Ilustración 1: Dana Berry/NASA Kepler Mission
Ilustración 2: R. Heller, AIP.
Gráfico no autorreferenciado: F. Fressin.