NeoFronteras

La formación de exoplanetas similares la Tierra se ha dado a lo largo de gran parte de la historia de la Vía Láctea y todavía se produce.

Según un estudio reciente sobre 33 estrellas estudiadas por la misión Kepler, estrellas muy viejas de 11.000 millones de años tienen planetas como la Tierra a su alrededor. Para comparar recordemos que el Sol tiene una edad de 4570 millones de años, con un margen de error de 10 millones de años.
Esto implica que ya se formaban planetas en la Vía Láctea mucho antes de que lo hiciera la Tierra y que la vida pudo aparecer muy pronto en el Universo y que en algunos sitios puede ser muy longeva.
“Nuestro equipo había determinado anteriormente las edades de estrellas con un nivel de precisión similar, pero esto constituye la mejor caracterización de un conjunto de estrellas con exoplanetas disponible en la actualidad”, dice Victor Silva Aguirre, del Centro de Astrofísica Estelar de la Universidad de Aarthus en Dinamarca. Además de sus edades han determinado los diámetros, masas, densidades y distancias a la que se encuentran esas 33 estrellas con exoplanetas.
Estas 33 estrellas fueron seleccionadas de un conjunto de 1200 del catálogo de Kepler porque su brillo suficiente y otras características hacían que se pudieran estudiar con alta precisión. Esto permitía tener una estadística más fiable.
Saber la edad de las estrellas con precisión no es un asunto fácil. Pero las estrellas pulsan, vibran y resuenan como si fueran las ondas de un instrumento musical. El análisis de este fenómeno es el centro de estudio de la Astrosismología. Un método similar permitió a los geólogos saber cómo era el interior de la Tierra: a través del estudio de las ondas provocadas por los terremotos.
Las 33 estrella seleccionadas son similares al Sol y nuestra estrella está muy bien estudiada en este aspecto. La fuente de las ondas son las burbujas de gas que se mueven hacia arriba y hacia abajo, burbujas que al moverse producen ondas de sonido que viajan por el interior de la estrella, rebotando de un lado a otro. En la superficie se puede inferir el fenómeno por las variaciones de brillo que genera.
Las estrellas tienen una estructura en forma de capas, según van fusionando unos elementos en otros. Cada capa es rica en unos elementos determinados y tiene, por tanto, unas propiedades diferentes frente a las ondas que las demás. Conforme una estrella como el Sol envejece, va acumulando helio en el núcleo, que crece a costa de la capa exterior de hidrógeno. Si se sabe la proporción entre esa capa y el núcleo y el ritmo al que se produce dicha fusión nuclear, entonces se puede deducir la edad de la estrella. La Astrosismología permite, precisamente, saber cómo es la estructura interior de la estrella.
El telescopio Kepler estuvo estudiando las 145.000 estrellas de una región específica del cielo durante 4 años. La idea era descubrir exoplanetas que giraran alrededor de algunas de ellas por el método de tránsito (un minieclipse). Para ello medía con mucha precisión las variaciones de brillo de estas estrellas, pero no sólo las producidas por los tránsitos. Estas variaciones de brillo no producidas por planetas son una fuente de confusión cuando se buscan estos cuerpos, pero también son una fuente de información sobre las mismas estrellas. De esas variaciones se derivan importantes propiedades básicas de estrellas individuales como la edad, el tamaño, etc. Además, esto puede relacionarse con otras características, como las propiedades espectrales. Al final se puede tener una buena calibración que permite calcular la edad de estrellas lejanas teniendo en cuenta solamente su espectro.
Los márgenes de error que se han conseguido en este caso en puntos porcentuales son, para las distintas características, los siguientes: 1.2% (radio), 1.7% (densidad), 3.3% (masa), 4.4% (distancia) y 14% (edad).
Las 33 estrellas estudiadas con precisión se encuentran entre 100 y 1600 años luz de distancia a nosotros y son representativas para más de 300.000 millones de estrellas de la Vía Láctea.
Determinar las propiedades de los planetas que orbitan estas estrellas sólo es posible ahora a partir de las propiedades de sus estrellas. Si queremos saber si hay vida en otros lugares tenemos que saber cosas como su edad, composición, temperatura, etc. Parámetros que no podemos inferir sin saber las propiedades de sus estrellas. Algunas de esas propiedades se pueden determinar gracias a la Astrosismología y la más interesante es la edad. Estas 33 estrellas tienen edades menores y mayores a las del Sol (hasta 2,5 veces) independientemente del tamaño de los planetas que las orbitan (que están entre 0,3 y 15 veces el radio terrestre) o de su multiplicidad.
Todo esto indicaría que la formación de exoplanetas similares la Tierra se ha dado a los largo de gran parte de la historia de la Vía Láctea y todavía se está dando.
En el futuro este grupo de investigadores cree que se puede hacer lo mismo en el futuro con otras estrellas estudiadas por Kepler II, que es una reformulación de esta misión cuando el mal funcionamiento de las ruedas de inercia impidió seguir con la misión original. También esperan hacer lo mismo con las futuras misiones TESS y PLATO.

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Fuentes y referencias:
Artículo original.
Ilustración: NASA Ames/SETI Institute/JPL-CalTech.