NeoFronteras

Los planetas más viejos conocidos

Área: Espacio — domingo, 1 de febrero de 2015

La misión Kepler encuentra un sistema planetario que se formó al poco de darse el Big Bang.

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El Big- Bang produjo sólo hidrógeno y helio (y trazas de otros elementos). La síntesis de elementos más pesados se realiza en las estrellas y los muy pesados en las explosiones de supernovas o en choques de estrellas de neutrones. Por tanto, la primera generación de estrellas estaba formada por estrellas “puras” sin elementos pesados.
Así que al comienzo del Universo no podía haber planetas, pues no había elementos pesados, quizás habría globos gaseosos sin masa suficiente como para convertirse en estrellas, pero no planetas tal y como los conocemos y, mucho menos, planetas de tipo rocoso en cuya composición abundan los elementos pesados: hierro, calcio, silicio, carbono, oxígeno, aluminio, etc.
Las estrellas, cuanto más antiguas, menos elementos pesados contienen. Además, las estrellas, cuanto más masivas y, por tanto, más brillantes, menos duran. Las más pequeñas, las enanas rojas, pueden durar un billón de años, pero las estrellas masivas duran sólo unos millones de años, transcurridos los cuales explotan como supernovas y siembran de elementos pesados el medio interestelar.
Así que hay margen para que al cabo de un tiempo después de Big Bang, no demasiado tiempo, se formaran elementos pesados y más tarde se formaran planetas. La cuestión es saber cuanto tiempo llevo eso mismo. Se podía sospechar que quizás se formaron planetas muy pronto, pero no había pruebas al respecto.
Ahora, se acaba de encontrar el sistema planetario más antiguo conocido con 11.200 millones de años de edad. Teniendo en cuenta que el Universo tiene 13.800 millones de años, esto quiere decir que ya se formaron planetas cuando el Universo tenía sólo 2.600 millones de años, quizás incluso antes.
Se trata del sistema planetario de la estrella Kepler-444, que se encuentra en nuestra galaxia a sólo 117 años luz de distancia de nosotros. Es una estrella naranja un 25% más pequeña que el Sol y un poco más fría. Como se puede ver por su nombre, fue detectado por la misión Kepler.
Las estrellas naranjas (clase espectral K) son buenas candidatas a cobijar vida porque pueden estar brillando durante 30.000 millones de años.
Debido a la escasa masa de los planetas de este sistema, el método de velocidad radial por Doppler no nos puede proporcionar sus masas y, por tanto, no se saben sus densidades, pero debido a su escaso tamaño no es concebible que sean planetas gaseoso y, por tanto, deben de ser rocosos.
Ya en el pasado reciente, y también gracias a Kepler, se pudo comprobar que incluso estrellas de baja metalicidad (con poca abundancia de elementos pesados en sus espectros) pueden tener planetas a su alrededor. Pero faltaban pruebas como la que ya tenemos para aventurarse a decir que quizás la vida es tremendamente antigua.
Kepler-444 contiene 5 planetas rocosos conocidos, son todos ellos más pequeños que la Tierra (de 0,4 a 0,74 radios terrestres) y orbitan demasiado cerca de su estrella como para contener agua líquida y, por tanto, vida. Todos ellos se encuentran a menos de una décima de unidad astronómica. Es la primera vez que se descubre un sistema así tan antiguo.
Este sistema es dos veces y media más antiguo que el nuestro y cuando el nuestro se estaba formando, hace 4500 millones de años, el sistema de Kepler-444 era más antiguo que lo nuestro Sistema Solar es ahora.
Este descubrimiento nos dice que los planetas de tipo rocoso se formaron muy pronto y que, aunque en este caso no se facilita, la vida pudo surgir muy pronto en el Universo. Así que en un hachazo copernicano más a nuestro orgullo, hay muy pocas posibilidades de que nosotros seamos los primeros. Es muy posible que la vida en nuestra galaxia sea muy antigua. Si la vida compleja e inteligente necesitan tiempo para aparecer, pueden haber tenido ya de sobra. Y si alguna civilización avanzada apareció en el pasado y consiguió sobrevivir a su propia estupidez entonces todavía deben de estar por ahí.
Es posible imaginar una supertierra muy antigua orbitando una estrella de baja masa que haya estado manteniendo la vida durante, pongamos, 10.000 millones de años. ¿Qué tipo de vida y procesos biológicos se habrán dado por evolución en un planeta así al cabo de tanto tiempo?
Los planetas de Kepler-444 se detectaron por el método de tránsito gracias al telescopio Kepler y parecen que han sido confirmados por otros medios, cosa relativamente fácil debido al corto periodo orbital de todos ellos, que es menor de 10 días (entre 9,7 y 3,6 días). El asunto de su edad ha sido más difícil de estimar y se asume que es la misma que la de su estrella.
Para poder determinar la edad de la estrella se ha usado la técnica de la astrosismología, que se ha ido desarrollando a lo largo de las dos últimas décadas. Este método mide las oscilaciones naturales producidas por las ondas “sísmicas” atrapadas por la estrella. Estos cambios son minúsculos, pero ya se pueden medir con la moderna tecnología astronómica.
Las fluctuaciones de este tipo reflejan la estructura interna de la estrella y la densidad de la misma, que es a su vez un reflejo de la acumulación de helio en el núcleo que se produce por las reacciones de fusión nuclear. A mayor cantidad de helio más vieja es la estrella.
El error en el cálculo de la edad de estrella se estima en 1000 millones de años, por lo que incluso podría ser aún más vieja (o más joven).
Las órbitas de estos planetas tienen periodos que son múltiplos unos de otros, así que se producen alineaciones planetarias muy frecuentes con los subsiguientes eclipses. Debe ser espectacular estar sobre la superficie de uno de esos mundos y poder contemplar esa fila de planetas. Lástima que no haya allí nadie para verlo. El Universo, siempre ciego a nuestros sufrimientos y sordo e indiferente a nuestros anhelos y deseos, reserva regalos incluso cuando nadie los puede recibir.

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Fuentes y referencias:
Artículo original
Foto: Tiago Campante/Peter Devine.

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

  1. lluís:

    – Incluso podría haber estrellas mas viejas que la edad del Universo, y este ha sido ( y es) un problema con el que se encuentra la cosmología. Se ha dicho que cuando los cosmólogos hacen sus cálculos, encuentran que las galaxias estaban amontonadas en una densa masa hace diez mil millones de años, lo que significaría que solo han pasado 10.000 millones de años desde que el hidrógeno y el helio empezaron a diferenciarse en los grumos que más tarde se convertirían en galaxias.Según estos cálculos, por tanto, el universo solo tendría esos 10.000 millones de años. Pero resulta que los astrónomos y astrofísicos al estudiar las propiedades de las estrellas en nuestra galaxia, encuentran que esas estrellas tienen unos 13.000 millones de años, ¡son por tanto más viejas las hijas que el padre!
    – Hay quienes dicen que la solución estaría en la constante cosmológica ( o energía del vacío), que haría parecer al universo más jóven de lo que realmente es. Los que así piensan dicen que si se incluyen los efectos de una energía del vacío, igual aproximadamente a 30 masas de protón por metro cúbico, el tiempo de vida del Universo se estiraría hasta los 14.000 millones de año, lo cual cuadraría con la edad que actualmente se le atribuye al Universo y no habría estrellas más jóvenes.Pero sin constante cosmológica o energía del vacío sigue en pie esa paradoja, de ” hijas mayores que el padre”.

  2. NeoFronteras:

    Bueno, siempre hay un error de mil millones de años en un caso u otro que permite encajar las piezas. De todos modos el efecto de la energía oscura al principio del Universo y durante mucho tiempo después es caso despreciable.

  3. tomás:

    Amigo “lluís”:
    Una cosa es lo calculado y otra la realidad. Por otra parte si existen resultados incompatibles, al menos, uno ha de ser erróneo. No existe posibilidad alguna de que una parte del Universo sea más antigua que él mismo.
    Saludos cordiales.

  4. petrus:

    Con que se formaran quinientos millones de años después del Big bang, si tenemos una precisión de de mil millones, ya no sabremos quién es más viejo, si no es por la lógica.

  5. tomás:

    Evidentemente, estimado “petrus”. El padre no puede ser más joven que el hijo ni el todo mayor que cualquiera de sus partes.

    Pero… ¿no habrá cierta probabilidad…? Ya no sé si es una broma.

    Un abrazo.

  6. Gerardo:

    “Así que en un hachazo copernicano más a nuestro orgullo, hay muy pocas posibilidades de que nosotros seamos los primeros”

    Aunque entiendo la razón del comentario, realmente será un “hachazo copernicano” CUANDO SE DESCUBRA VIDA NO TERRESTRE.

    Mientras no es una exageración decir que somos unicos y privilegiados en el Universo, con una sola muestra no es posible hablar de probabilidades, asi que decir que “hay muy pocas posibilidades” no tiene sentido

  7. tomás:

    Estimado Gerardo:
    Se puede o no estar de acuerdo con la frase que reproduces del artículo. Sin embargo, si te refieres a mi empleo de la palabra “probabilidades” en mi 5, está dicha en el contexto de mi conversación con “petrus” y me refiero a el mundo probabilístico de la MC. Es decir que si existirá alguna probabilidad de que el padre sea más joven que el hijo, o la parte mayor que el todo. Veo a “lluís” muy preparado para responderme, pero quizá también tú puedas hacerlo.
    Cordiales saludos

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