NeoFronteras

Actualidad sobre la posible vida en exoplanetas

Área: Espacio — lunes, 8 de julio de 2013

Diversos estudios ponen límites a las posibilidades de vida en otros planetas fuera de nuestro sistema solar.

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Los vientos solares pueden destruir atmósferas. Fuente: NASA.

Pese que ahora que la misión Kepler ya no funciona, las noticias sobre exoplanetas siguen apareciendo, aunque algunas de ellas sean teóricas. De todos modos, el análisis de los datos que ya ha tomado Kepler quizás revele alguna sorpresa en algún momento. Pero esperemos que sea reemplazado pronto por otra misión.
El problema de la búsqueda de vida en otro lugares del Universo es que, de momento, no podemos detectarla directamente y en la mayoría de las ocasiones sólo tenemos los parámetros orbitales y el y tamaño o masa del exoplaneta en cuestión. No sabemos si las enanas rojas son buenas estrellas para mantener la vida en los planetas que las orbitan, ni sabemos el tamaño real de la zona habitable de cualquier estrella. Tampoco podemos detectar de momento biomarcadores en los exoplanetas descubiertos. Vamos a ver tres resultados que se centran en esos tres temas, dos teóricos y uno experimental.

El primer caso trata de una mala noticia para la abundancia de vida en la galaxia. La mayoría de las estrellas de la Vía Láctea, con un 75%, son enanas rojas (el Sol no lo es y, por tanto, no es el tipo de estrella más corriente como se venía diciendo) y la mayoría de exoplanetas que se han descubierto orbitan ese tipo de estrellas. La realidad es que tanto por el método del tránsito como el método de la velocidad radial es más fácil detectar exoplanetas alrededor de estas estrellas que alrededor de otro tipo de estrellas. Además de ser más abundantes, las enanas rojas tienen menor masa por lo que el efecto Doppler inducido por un planeta rocoso es mayor. Los tránsitos se ven mejor porque son estrellas poco brillantes y un planeta rocoso oculta mayor proporción de luz, por lo que se nota mejor.
Pero el asunto de los planetas habitables en enanas rojas ha sido polémico. Parece que siempre se buscan escenarios para evitar las malas condiciones para la vida alrededor de estas estrellas. La realidad es que los humanos deseamos que haya vida por ahí arriba y nos frustra las pegas que nos ponen las enanas rojas. Entre los inconvenientes está que los planetas habitables que haya en esos sistemas probablemente tengan su rotación sincronizada y muestren siempre la misma cara a la estrella. Se han propuesto escenarios en los que la vida es así posible, como, por ejemplo, en los planetas “ojo”. También se ha señalado la terrible infancia de esas estrellas, en la que se generan fuertes vientos solares, algo que parece incompatible con la aparición de la vida si asumimos que la vida se origina al poco de formarse el planeta y, por tanto, la poco de formarse la estrella.
Aline Vidotto, de University of St Andrews, duda que las enanas rojas sean un buen lugar para que haya planetas habitables a su alrededor. Según él las enanas rojas tienen un campo magnético que haría a los planetas vulnerables a la radiación solar.
Como estas estrellas son menos brillantes que el Sol tienen zonas habitables cercanas a la estrella, lo hace a los posibles planetas allí ubicados sensibles a este inconveniente y a otros.
El problema es que si no hay un escudo magnético alrededor del planeta (como en la Tierra) la radiación en forma de viento solar daña la atmósfera y a lo largo del tiempo termina por destruirla. En el caso de la Tierra la magnetosfera llega a los 70.000 km y esa distancia es suficiente en nuesro caso. Normalmente el viento solar empuja la magnetosfera del planeta pero no la elimina y la atmósfera está a salvo.
Pero cuando la enana roja es muy joven posee campos magnéticos muy fuertes. Campos que se han observado directamente desde aquí (por efecto Zeeman). Estos campos, según los cálculos de Aline, ejercen una presión extra sobre la magnetosfera del planeta debilitándola de tal modo que al final se queda sin atmósfera. El resultado es que el planeta se hace inhabitable por siempre, aunque las condiciones de la estrella cambien.
Si se coloca a la Tierra en la zona habitable de una estrella enana roja que sea joven la magnetosfera se extendería sólo 35000 km o incluso menos, por lo que la atmósfera quedaría expuesta. Para que la vida pueda aparecer y sobrevivir se necesitarían campos magnéticos más potentes que el que posee la Tierra o estar lejos de la estrella, pero en este caso ya no hay agua líquida.
Según la enana roja envejece el campo magnético se hace más débil, por lo que el ritmo a lo que esto ocurre es crucial para el mantenimiento de las condiciones para la vida. La rotación de las enanas rojas se hace más lenta con el tiempo, así que la edad de una de estas estrellas se puede averiguar gracias a esto. Haría falta, por tanto, elaborar una estadística al respecto, lo que significa que se necesitan campañas de observación.
Es de suponer que si se trata de una supertierra el campo magnético del planeta podría ser más intenso y su atmósfera más inmune al fenómeno relatado.
Indudablemente las condiciones para la vida en estas estrellas son más complejas de lo que se pensaba.

El segundo estudio versa sobre el tamaño de la zona habitable. A los varios trabajos al respecto se suma otro que también dice que dicha zona es más extensa de lo que se creía.
Según este resultado en la Vía Láctea hay 60.000 millones de planetas con posibilidades de ser habitables alrededor de enanas rojas. Basándose en datos de la misión Kepler se había llegado a la conclusión de que había un planeta en la zona habitable por enana roja en promedio. Este resultado dobla esta estimación.
El estudio se basa en unas simulaciones climáticas según las cuales las nubes pueden extender dramáticamente la zona habitable. Normalmente se ignoraba el efecto de las nubes en el cálculo de la zona habitable. Las nubes provocan efecto invernadero (calientan el planeta) y reflejan la luz solar (enfrían el planeta). Además su efecto depende de gama de frecuencias de la luz, no es lo mismo luz visible que infrarroja. Para tener todo esto en cuenta se necesita un modelo climático sofisticado, similar a los que se usan en las predicciones del cambio climático, lo que exigen mucha potencia de cálculo. En este caso usaron un cluster de 216 ordenadores y meses de tiempo de cálculo. Encima la cosa se complica aún más debido a que los planetas que orbitan en la zona habitable enfrentan siempre la misma cara a su sol.
Los resultados indican que en este caso se producen fenómenos convectivos muy potentes que forman nubes altamente reflectoras, lo que extiende la zona habitable hacia el interior.
En modelos previos se habían hecho simulaciones en una dimensión y no en tres como en este caso, pero no hay manera de simular bien nubes en una dimensión.
Este equipo de University of Chicago y Northwestern University proporciona además una guía para estudiar el asunto cuando el telescopio James Webb entre en funcionamiento en 2018.
Se podrá observar la temperatura en el lado oscuro y brillante según un planeta avance en su órbita alrededor de una enana roja. Si tiene nubes esta diferencia de temperatura será menor que si no las tiene. Y si hay nubes también hay agua.
Los investigadores esperan que el Webb sea capaz de determinar esto en algunos exoplanetas.
Sólo añadir al respecto que hace poco se ha descubierto que en un sistema planetario hay tres planetas que están en la misma zona habitable de la estrella Gliese 667C, lo que supone todo un record hasta el momento. Esta estrella pertenece además a un sistema estelar triple (con tres estrellas) que está a sólo 22 años luz de nosotros. Esto abre un sin fin de posibilidades a la hora de especular sobre la vida en un sistema así.

En otro estudio un equipo del ESO ha logrado detectar agua en el espectro infrarrojo de una exoplaneta. El descubrimiento se hizo con el telescopio VLT que está en Chile.
No se trata, por desgracia, de un planeta rocoso en la zona habitable, sino de HD 189733b un júpiter caliente que gira cada 2,2 días alrededor de su estrella. Su temperatura se estima en 1500 grados centígrados.
Obviamente no hay posibilidades para la vida en un lugar así al no haber agua líquida, pero la detección de vapor de agua en su atmósfera, permite creer que el desarrollo de las técnicas implicadas faciliten hacer algo similar en mundos más interesantes.
En este caso estudiaron el desplazamiento Doppler de las líneas espectrales del agua en la gama infrarroja gracias el espectroscopio CRICES. Ya se detectó monóxido de carbono en su momento con esta técnica lo que, junto a este resultado, hace pensar que se pueda detectar metano y dióxido de carbono en el futuro.
Se espera que el telescopio E-ELT, que entrará en funcionamiento para 2020, pueda usar esta técnica para encontrar esos compuestos en otros planetas. Pero el problema es que la atmósfera terrestre absorbe mucha señal en estas bandas y no es fácil detectar estas moléculas y otras más complejas. Quizás sean necesarios telescopios espaciales para esta tarea.

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13 Comentarios

  1. Dr. Thriller:

    Buf, a ver.

    De entrada, el concepto mismo de “zona ricitos de oro” es una parida. En realidad, es básicamente una zona de insolación x que se supone que puede desatar temperaturas y. Si cogemos en el Sistema Solar a Venus y lo colocamos en la órbita de Ceres, tenemos un mundo cojonudo y apto para la vida, presión atmósferica aparte. Totalmente fuera y muy fuera de cualquier zona habitable. Por otro lado, si llega a existir vida en Júpiter, en Europa, o en Encélado, todo esto es que ni sentido tiene.

    Con lo cual llegamos al punto 2 de mi razonamiento. En general siempre he pensado que esta falta de imaginación, o más bien, esta Consagración del Prejuicio se debe a algo constitucional más que cultural de nuestra forma de pensar. Empiezo a dudarlo. Tan bien descrito ha quedado el parágrafo primero del artículo que creo que he visto la luz: en realidad lo que tengo no es un estudio científico, sino un informe de costos y de viabilidad, algo hijo totalmente natural del sistema de acumulación de capital que rige nuestras vidas. Es decir, que el prejuicio es directamente alimentado y recompensado porque se trata de restringir el área de inversión para obtener un retorno viable *y a corto plazo*, algo que en realidad no es propio del sistema y sí de la duración de la vida humana.

    De donde pasamos al parágrafo 2, que demuestra que incluso sujetándonos a estas restricciones (totalmente acientíficas), se pueden hacer las cosas aún mucho mejor (en el sentido de retornar útiles sin ulterior dispendio y en los mismos plazos limitados) y sin forzar la máquina.

    O sea, estamos hablando en mentalidad dirgenieril (directivo + ingeniero). Todo lo malo de la ingeniería con todo lo que implica la dirección, que es pésimo de por sí.

    Dicho sea de paso, eso de que el viento solar erosiona atmósferas nunca ha salido de hipótesis. Mars y Venus Express han medido que Venus, la Tierra y Marte pierden atmósfera a la misma tasa cuantitativa (lo cual en sí mismo es absurdo, dadas las distancias), y en cualquier caso, la atmósfera de Venus sigue ahí y no parece que se haya erosionado mucho.

  2. thetimethespaceandandtheman:

    “En otro estudio un equipo del ESO ha logrado detectar agua en el espectro infrarrojo de una exoplaneta. El descubrimiento se hizo con el telescopio VLT que está en Chile.”

    Fantastico.

    La verdad es que hace tiempo seguia las webs de e.s.o. y siempre me ha fascinado la capacidad de ver tan inmensamente lejos, en base a elementos, tan relativamente simples.

    Laseres de gran estabilidad y óptica en tierra.

    Habia leído que se pensaba hacer, pero no que se había hecho, detectar (Por efecto doppler, en infrarrojo, lineas de vapor de agua y CO2, velocidad radial, hermosa técnica).

    Vapor de agua, en un gigante tipo jupiter.

    HAce unos dias vi un documental en la 2ª cadena de TVE, sobre nuestro sistema solar, realizado por la E.S.A. y la N.A.S.A.

    Iban planeta aplaneta, viaje, cosas interesantes, etc.

    Como bien dice Triller, Encelado nos demuestra hasta que punto la naturaleza puede sorprendernos.

    Y si, en Jupiter, nuestra sonda Galileo, detectó, en capas interiores, nubes de agua y lluvia, una lluvia que cae hacia el interior, sobre nada solido, se evapora y vuelve a subir, y vuelve a llover, etc. etc.

    Supongo que dentro de miles de años nuestros descendientes podrán volar en esos mundos, pero yo no puedo evitar soñar con ello, aunque se que nunca lo realizaré.

    !!!!Si Walt Whitman hubiera sabido todo esto, o capitan, mi capitan…¡¡¡¡¡¡

    Estos avances me encantan.

    Javier

  3. r:

    “En la Vía Láctea hay 60.000 millones de planetas con posibilidades de ser habitables alrededor de enanas rojas”.

    Todavía no me lo creo…

    Gracias, muy buen resumen.

  4. petrus:

    En la ecuación de Drake se obtiene, grosso modo, muy grosso, que debería haber aproximadamente 10 civilizaciones detectables en nuestra galaxia ( de 10E11 estrellas ). Leido de otro modo, la probabilidad de que exista una civilización detectable P(cd) sería igual a P(cd)=10/10E11=10E-10=0.000 000 000 1
    Por lo tanto, la probabilidad de que NO exista una civilización detectable sería 1-(10E-10)= 0.999 999 999 … que es casi la unidad. Vuelto a leer significaría que es muy muy muy probable que no haya nadie ahí fuera, por ahora al menos . Seguramente no aplico demasiado bien la teoría de probabilidades, pero si me acerco a la idea básica, sería suficiente, aunque fuera deprimente.

  5. Dr. Thriller:

    Enrico Fermi era un tío muy inteligente, pero mucho, mucho, además, curiosamente, se cuenta que tenía una capacidad para el cálculo “a ojo de buen cubero” más que asombrosa (si no me patina la neurona, creo que fue él a la vista de una detonación nuclear quien estimó, dentro de un margen perfectamente válido incluso académicamente, la potencia de esta por los efectos de la explosión). Era además lo bastante complejo como para evitar juicios sumarísimos sobre su ideología personal. Así que no sé qué pensar de su paradoja, porque me parece una solemne majadería, de un antropocentrismo apestoso, y como evidentemente no me tengo no ya por mucho menos inteligente, me resulta muy difícil de entender a santo de qué parió semejante… parida.

    La ecuación de Drake es una numerificación de su paradoja.

    Ahora que el mito del progreso (entendido sobre todo en su vertiente más tecnológica, es decir, más religiosa, la tecnología occidental es es casi todos sus campos una extensión de las mitologías occidentales, sus miedos y pesadillas, como así ha sido en casi todas las culturas) está empezando a ser cuestionado, es cuestión de tiempo que lo acompañe en su viaje de ida al retrete de la historia el mito de la súper-civilización extraterrestre súper-tecnológica, súper-invasiva en sus entornos (a escala estelar, se supone), y obviamente, súper-consumidora de energía a niveles ni imaginados. No me tengo por especialmente inteligente, pero recuerdo perfectamente que cuando leí por primera vez estas cosas lo primero que me vino a la cabeza es cómo sería posible que unas hormigas pudiesen entender, no digamos asumir, la existencia de nuestras actividades culturales (construir coliseos y autopistas, por ejemplo); ahora que aprendí un poco más, estoy más que seguro que toda civilización avanzada de verdad no sólo será invisible, es que hará todo lo posible por interferir con su entorno lo menos posible.

    Y las probabilidades de que encontremos o detectemos una civilización no sólo tan atrasada, sino que además haya seguido una línea evolutiva tan autodestructiva y lesiva en su aprendizaje, esa sí que pienso que debe ser muy próxima a cero. Pero no porque haya pocas (debe haber cientos sólo en nuestra galaxia), sino porque evidentemente una civilización biológica que vive en otros entornos muy diferentes, puede simplemente ignorar todo el espectro de radiofrecuencias para comunicarse, por decir algo (de hecho, en determinados entornos estelares, tendrían que usar una potencia del copón para sobreponerse al ruido de fondo).

  6. thetimethespaceandandtheman:

    “No me tengo por especialmente inteligente, pero recuerdo perfectamente que cuando leí por primera vez estas cosas lo primero que me vino a la cabeza es cómo sería posible que unas hormigas pudiesen entender, no digamos asumir, la existencia de nuestras actividades culturales (construir coliseos y autopistas, por ejemplo); ahora que aprendí un poco más, estoy más que seguro que toda civilización avanzada de verdad no sólo será invisible, es que hará todo lo posible por interferir con su entorno lo menos posible.”

    Doctor Triller, una caña se ha ganado usted.

    Hay un inmenso antropocentrismo en el tema extrahumano (Sea de este lindo planeta o de fuera) que siempre me ha recordado las películas de tarzan de la jungla y los monos.

    ¿Que diablos tiene en común una manada de estorninos, una sociedad de hormigas, con lo inmensamente compleja que es, con la poesía de Charles Bukowski, la música de John Cale de la velvet underground, o las soluciones de Chebyshev a funciones racionales de variables complejas, que a su vez valen tanto para sintetizar filtros, como para crear antenas arrays como el A.L.M.A.?.

    “ahora que aprendí un poco más, estoy más que seguro que toda civilización avanzada de verdad no sólo será invisible, es que hará todo lo posible por interferir con su entorno lo menos posible.”

    Totalmente de acuerdo, una vez lo explique de este modo:

    Sabemos que los castores son buenos arquitectos de presas, ¿Alguna vez va a ir una representación de algún colegio de arquitectos a ‘contactar’ con una colonia de castores?.

    Si somos inteligentes en esto, sobran comentarios………..Alone, we are alone, still we can be surrounded by thousand of others.

    Incluso no se si fue einstein u otro (Hay la moda de achacar a esta gente cualquier frase, para parecer mas importante), quien dijo lo de que un pez, jamas en su vida podría ni imaginar lo que es una ciudad costera.

    O sea, sigamos con nuestros trabajitos, nuestros sudorosos trabajos de investigación, mal pagados, peor comprendidos y mucho mas repudiados, que ni a nadie importamos, ni nadie nos va a ayudar, y solo, esperemos que no decidan erradicarnos como a plagas de hormigas puñeteras.

    Lo que me mosquea de este tema, es, precisamente, que ya tenemos las tecnicas para detectar planetas, y sus atmosferas.

    Mirandolo desde el otro lado, hace 300 millones de años que este planeta, ‘es detectable’, y en principio, es muy goloso (Frente a planetas tipo júpiter, o mercurio, o venus, o neptuno).

    Por tanto……………………………………………..

    Oh, maldita lógica…………

    Ha sido muy agradable la charla sobre calvas, círculos, y patatas de rienman,,,, muy sana.

    Jav.

  7. petrus:

    Teniendo en cuenta lo peligroso que resulta este universo en cuanto nos salimos unos kilómetros de nuestra amada superficie terrestre, hacia el sol o alejándonos de él, nuestra existencia debería parecernos un situación excepcional o única en lugar de ordinaria o común.
    Si se precisaran 100 constantes dadas o condiciones Y ( es un decir) para proteger la existencia de vida y cada una tuviera una probabilidad de 1/2 de estar ajustada para producir vida inteligente ( se da o no se da, aleatoriamente), la p de vida ya sería 1/ 2E100. Por ahora hay un montón de constantes matemático-geométricas necesarias y al menos 16 partículas elementales conocidas, cada una de las cuales posee, a su vez una serie de constantes que la definen y controlan, de modo que el conjunto 100 expuesto puede ser perfectamente aceptable ya hoy. De modo que a lo mejor estamos aquí contra la probabilidad de no estar P(ne)=0.9999999999… , con tantos nueves como partículas hay en el universo ( seguramente esto es inexacto , pero queda la frase tan redonda, que por ello, debería ser cierta ). Saquemos la supercalculadora y a calcular. A mi me van saliendo treinta ceros… Saludos.

  8. tomás:

    No os rompáis la cabeza estimados compañeros. La ecuación de Drake es una solemne tontería, aunque a C. Sagan le gustase. No sabemos prácticamente nada del fondo de nuestros océanos, tan cercanos, pero sí, sabemos que hay vida. De mundos extraños solo podemos hacernos supositorios seguramente tan alejados de la realidad como lo están espacial y temporalmente.
    Creo, por aquello de querer creer, que puede haber alguna forma de vida, pero que no tenemos la menor idea de en qué forma. ¿Y si no fuese exacto que sea necesaria el agua líquida para la vida? ¿no podría ser su vapor un fluido válido en ciertas condiciones? O cualquier otro compuesto ahora impensable, como lo fue en los extremófilos de tan insospechada y cercana proximidad.
    La ignorancia nos precede por delante del haz de luz.

  9. thetimethespaceandandtheman::

    D. Tomas:

    “No os rompáis la cabeza estimados compañeros. La ecuación de Drake es una solemne tontería, aunque a C. Sagan le gustase.”…..

    JuaJuaJuaJuaJua = (Jua)^Mucho.

    Pobre sagan, la verdad es que la Drake-Equation ahora, sabiendo lo de encelado, o el agua que tiene la luna y mercurio, o los oceanos ocultos de europa (¿Era europa o IO?), o los glaciares detectados en marte bajo arena, por los radares de apertura,o la vida en el fondo de los oceanos, o BAJO los fondos, o en la misma roca (He odio que hay bacterias que COMEN roca) ,,,,,,,,,,,no la veo en su mejor momento.

    La ignorancia nos precede por delante del haz de luz.

    Yo diria hiperlumincamente.

    Pero las tecnicas de deteccion de exoplanetas, me encantan, porque precisamente, si sabemos algo, es que dentro de las estrellas, no habra vida (Digo yo…….).

    Ayer mismo vi, que con el viejo Hubble, han descubierto un planeta, y le han podido ver su color, azul:

    “El otro planeta azul”.
    http://www.elmundo.es/accesible/elmundo/2013/07/11/ciencia/1373551523.html

    La técnica usada ha sido quitar la luz de su estrella, es decir, muchas capturas, y procesado digital de imagenes.

    Y lo han visto:

    “A 63 años luz de distancia,,,,,,,Visto de cerca es de color azul cobalto,,,,,,,,,contiene grandes cantidades de óxido de carbono, metano y agua”.

    Dios, podemos saber su atmosfera: CO, CH4, y H2O, agua, ¡¡AGUA!!,

    Y eso, lo sabemos de un planeta a 65 años luz, Madre de Dios, lo que hemos avanzado, y eso con el viejo Hubble, que ya esta casi en obsolescencia.

    Datos, siempre me han encantado, por encima de tanta teoria….

    Habria que ponerse a trabajar en modos de superar ‘c’, ya se lo de su imposibilidad (Me sorprendio leer ya en 1905, en el libro de H. Poincare, esa barrera a nivel teorico),,,,,pero hay tanto a donde llegar,,,,,,,,,,

  10. tomás:

    Sin D. y con minúscula estimado Theti…, aunque agradezco tu buena intención: Yo te abrevio por la poderosa razón de tan complicada longitud.
    Gracias por el envío. Me he ido a
    htpp://en. wikipedia.org/wiki/HD_189733 y dice que es un 13% mayor que Júpiter, además de recorrer su órbita en unos dos días, presentar siempre la misma cara a su estrella y tener una temperatura de unos 1000º C -a la sombra, supongo-.
    Y ya veo que precedes a Heisemberg. Él, con su “¡calcula!”, para lo que, claro, hacen falta “tus datos”.
    Suerte con ellos.

  11. tomás:

    Bueno, como casi siempre, he cometido algún error en la dirección. Creo que es hppts://en.wikipedia.org/wiki/HD_189733. Espero que salga bien ahora. Y, si no es así, vuestra mayor experiencia sabrá hallarla.
    Hasta otra.

  12. NeoFronteras:

    La ecuación de Drake es bastante inútil, pues no podemos cuantificar casi ninguno de sus términos.

  13. Miguel Ángel:

    Muy apreciado Javier:

    Me ha llamado la atención tu referencia a “The Velvet Underground”, un grupo musical que resultó francamente transgresor en Estados Unidos, tanto por su música (y sus letras) como por el disipado estilo de vida de sus integrantes. Resultaban muy chocantes temas como “Heroine” o “I’m waiting for my man” que habla de la espera a un pequeño traficante de drogas.
    Personalmente me encanta la guitarra distorsionada que se escucha en “The gift”.

    Muchas gracias también por el enlace que has compartido. Recibe un abrazo

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