NeoFronteras

LHS 1140b es el mejor candidato para albergar vida

Área: Espacio — Domingo, 23 de Abril de 2017

Un nuevo exoplaneta posiblemente representa el mejor caso conocido hasta la fecha para ser un planeta habitable.

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El descubrimiento de planetas posiblemente habitables se está conviertiendo ya en algo rutinario.

El último caso que acabamos de conocer es el de LHS 1140b, una supertierra que orbita en la zona habitable de la enana roja LHS 1140. Esta estrella se encuentra en dirección a la constelación de Cetus a sólo 40 años luz de distancia a nosotros.

Como otros casos similares de enanas rojas, el planeta está muy cerca de su estrella, que es mucho más fría que el Sol. En este caso la distancia es de una décima de una unidad astronómica y su año dura sólo 25 días terrestres.

La presencia de este planeta se ha confirmado tanto por el método del tránsito como por el de velocidad radial. Esto significa que se cuenta con los parámetros astronómicos, su tamaño y su masa, con sus respectivas barras de error. Se calcula que tiene una masa de 6,65 ± 1,82 veces la de nuestro planeta y un radio 1,4 ± 0,10 veces el de la Tierra. Estos datos implican una alta densidad, por lo que podría ser un planeta rocoso que tuviera un alto contenido en hierro y níquel. Se calcula que este contenido metálico sería de un 70% en vez del 30% como en la Tierra. Debido al inevitable proceso de diferenciación el planeta tiene que tener un núcleo muy grande.

Según Jason Dittmann (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) es el exoplaneta más excitante con el que se ha encontrado en los últimos 10 años. “No podríamos esperar mejor blanco para responder la gran pregunta de la ciencia, si hay vida más allá de la Tierra”, añade.

El lector se preguntará a qué viene tanta excitación si conocemos casos similares. La clave está en el tipo de estrella alrededor de la cual orbita: una enana roja. Este tipo de estrellas es abundante y, además, es relativamente fácil detectar planetas en este tipo de estrellas debido al sesgo que tienen los métodos de detección, que, recordemos, con ninguno se ve al planeta. Este tipo de estrellas tienen una vida muy larga que permitiría la habitabilidad durante billones de años, pero lo malo es que tienen infancias muy activas con fuertes tormentas que envían altas dosis de radiación y partículas al espacio. Un planeta situado además tan cerca puede quedarse incluso sin atmósfera debido a esta característica. La posible vida no resistiría tanta radiación, incluso aunque sobreviva la atmósfera.

Sin embargo, LHS 1140 rota despacio y emite menor radiación que otras estrellas de masa similar. Además, la alta densidad del planeta, deducida de los datos disponibles, sugiere que LHS 1140b tiene que tener un gran núcleo de hierro, como hemos mencionado antes, por lo que tendría un potente campo magnético que le protegería de las partículas cargadas del viento solar de la estrella. Así que su atmósfera podría sobrevivir, sobre todo si tenemos en cuenta su campo gravitatorio intenso, que ayudaría también a retener mejor los gases que la compongan. El gran tamaño del planeta permite una actividad tectónica muy extensa en el tiempo, por lo que se garantiza este campo, los ciclos de algunos elementos y el termostato de dióxido de carbono durante billones de años.

LHS 1140b entró, desde la zona demasiado cálida en la zona habitable unos cuarenta millones de años tras la formación del sistema, un tiempo corto, y no habría dado tiempo a la perdida de atmósfera y a un efecto invernadero descontrolado. Simplemente, la tectónica habría proporcionado otra vez los gases y agua suficientes en caso de pérdida. Por tanto, la vida podría haberse iniciado pronto. Encima el planeta tendría ya más 5000 millones de años, por lo que habría dado tiempo a esa vida a evolucionar sobre su superficie.

Pero hay muchos interrogantes sobre este caso. Al no tener datos espectrales no sabemos si tiene atmósfera y cuál es su composición. Si la rotación del planeta está sincronizada con su periodo orbital enfrentará una misma cara a su estrella. Este aspecto no se considera un problema, pues la circulación atmosférica puede repartir el calor, pero puede limitar y mucho la intensidad del campo magnético. A esto se suma que, más allá de los modelos computacionales, no tenemos ni idea de cómo son las supertierras, pues no contamos con ninguna en el Sistema Solar.

En estos casos siempre hay mucho optimismo al principio y al final estudios más detallados terminan siendo jarros de agua fría sobre ese optimismo. Recordemos que al principio se dijo que TRAPPIST-1 contenía tres o cuatro planetas en su zona de habitabilidad. Ahora parece que esa cifra se rebaja a sólo uno.

Próximas observaciones por parte del telescopio Hubble pueden aclarar mejor algunos aspectos de LHS 1140b, como la exacta actividad de radiación de alta energía que cae sobre él desde su estrella.

Los investigadores implicados esperan usar el VLT del ESO, que con sus 8 metros quizás permita tomar espectro de la atmósfera de LHS 1140b.

Cuando el Telescopio Extra grande del ESO entre en operación se podrá caracterizar su atmósfera en detalle, por lo que sabremos si hay posibilidades de vida o si se descarta este punto, si el Giant Magellan Telescope (GMT) no lo hace antes. El James Webb también ayudará en esta tarea. La presencia de oxígeno y otros bioindicadores sería una noticia estupenda.

¿Cuándo podremos decir algo sobre este asunto acerca de planetas que orbiten estrellas de clase espectral K o clase espectral G como el Sol? No los sabemos, pero la tecnología necesaria parece que, de momento, está lejos, sobre todo desde el punto de vista financiero.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=5485

Fuentes y referencias:

Artículo en el ESO (pdf).
Ilustración: ESO/spaceengine.org

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

  1. Dr. Thriller:

    Bueno, es sabido que a mí lo que más me gusta es lo buscar hilos sueltos, y si eso puede acabar tirando abajo todo, es orgásmico. Un crucigrama donde una palabra casi segura que al final resulta que no es es mi favorito.
    Digo todo esto para aclarar mi posición: yo aquí veo algo mucho más interrsante. A la luz de los datos, el piedro -creo que podemos llamarlo así- es toda una exhibición de acabado siderúrgico planetario, pues bien, la metalicidad de LHS 1140 es mucho menor que la solar. Pero mucho, ay, aquella teoría que ligaba la metalicidad de la estrella con la categoría telúrica de sus planetas (que si de silicatos, que si de carbono, que si mundos océanos), ¿se ha sacado un Ryanair al horizonte de eventos de un Roca?
    La superficie, quién se la imagina.

  2. Tomás:

    Siempre parece consolarnos que un planeta sin rotación -bueno, que presente a su estrella la misma cara- va a tener una circulación atmosférica que reparta la temperatura, pero eso no me parece tan evidente, o puede ser muy insuficiente. Al presentar siempre la misma cara, y si su atmósfera se comporta como la terrestre, se calentará mucho la zona enfrentada, eso se transmitirá los gases y estos ascenderán formándose una zona ciclónica fija, que no se moverá. Además, en la Tierra es muy importante el efecto Coriolis que sin una rotación suficiente no puede darse.
    Ya me contareis si hay algún razonamiento más acertado.

  3. Dr. Thriller:

    Hombre, Tomás, Venus más lento no puede rotar y la temperatura es de un homogéneo escandaloso. Aunque la atmósfera fuera menos densa el calor se repartiría igual, otra cosa es si los modelos atmosféricos son de recibo o no (vientos huracanados y tal y tal). Hay un palabro para mundos con resonancia 1:1: mundos ojo, acuñada por la ciencia ficción. El punto (o región, el planeta siempre librará) subsolar es un horno que efectivamente succiona aire frío a altitud baja y lo inyecta, caliente, en la alta atmósfera. De las propiedades de ésta dependerá el resto. Por ejemplo, mundos-ojo-polvo, con tormentas de polvo continuas, o cualquier otra suspensión (aerosol) atmosférica (como Venus), etc. Harina de otro costal es la luz del hemisferio nocturno.
    De todos modos, para mundos con tanta masa, si la órbita no se circulariza (como Venus, la más circular de todas, curioso, eh), es muy probable que se estabilice en cualquier otra resonacia (2:3, 3:5, 4:7…), y el espectáculo ya se nos va a una complejidad…
    Coriolis hace del clima terrestre el que es. Si la Tierra rotase en 3-4 días el clima sería completamente diferente.

  4. Tomás:

    Tienes razón, y pensé en Venus, pero consideré algo que posiblemente no es cierto, no sé. Creo que, como la radiación solar apenas llega al suelo, la mayor temperatura posiblemente se dé a una cierta altura, lo cual complica mucho el tema, además como rotar, algo rota… Por otra parte no se sabe cómo influye esa distribución de gases a veces separados, imagino que de forma similar a como están separadas las nubes del aire aquí en la Tierra pero, posiblemente,. con reacciones químicas entre ellos.
    Así que lo desdeñé como ejemplo y pensé en una atmósfera como la terrestre; que tampoco tiene por qué ser así.
    Gracias por tu ayuda. Seguramente estoy equivocado.

  5. Dr. Thriller:

    Yo creo que estamos todos tan equivocados (errare humanorum, que decía el otro, es adrede) que a veces, en vez de estar en hombros de gigantes estamos en los coches de choque (¿se guiará por la TD estadística?). También nos hemos saltado los mundos océano, que viene siendo una variante de la atmósfera supercrítica de Venus, los mundos de carbono y los mundos granate, que nadie los ha visto pero ahí están con literatura académica para enterrar una habitación tamaño estándar (en papel de celulosa de toda la vida), en cualquier caso, en este Sistema Solar no existe *ningún* cuerpo que esté permanentemente iluminado por un hemisferio y permanentemente no iluminado por el otro, así que cuando veamos uno… seguro que nos lleveamos una sorpresa. A ver si va a ser que no los hay.

    Y hay un porrón de mundos aquí, eh.

    Gracias a ti por todo, hombre. Que yo sólo estoy de díptero escrotal.

  6. NeoFronteras:

    El problema es que no hemos visto ninguno de esos mundos y sólo tenemos los modelos que hemos imaginado. Antes teníamos una idea de cómo podrían ser otros sistemas planetarios. La realidad nos ha desvelado que estábamos equivocados y que la riqueza era mucho mayor a la esperada.

    Sería interesante ver lo que aún no hemos podido imaginar: ¿mundos amoniaco?, ¿mundos con océanos de neón líquido?, ¿planetas dobles habitados con un puente atmosférico entre ellos?, ¿planetas con microestrella artificial orbitándolos?, ¿planetas habitados de rotación ultrarrápida?, ¿planetas mono-organismo?, ¿planetas habitados alrededor de enanas marrones?…

  7. Tomás:

    Seguro que existen planetas que dan siempre la misma cara a su estrella. matemáticamente es posible y tenemos a nuestra Luna como modelo a escala. También planetas-océano de agua líquida. Y si dejamos imaginar a Neo, todo es posible.

  8. Dr. Thriller:

    No estoy tan seguro que no sean una rareza. Júpiter o Saturno no irradian cantidades brutales de calor sobre los hemisferios vueltos hacia ellos. Un mundo permanentemente acoplado con su estrella a las distancias que se barajan implica recibir unas cantidades de energía brutales, que deben ser evacuadas de alguna manera. Porque en algunos casos no hablamos de diferencias de 600 Qelvin (no deja poner la letra innombrable) o así, sino de muchas veces ese margen. Si el mundo es más o menos telúrico, no tiene atmósfera y está acoplado, en estos escenarios no es descartable que la superficie acabe fluyendo, por decirlo de alguna manera, se perderían volátiles a cascoporro (volátil todo lo que gane velocidad molecular suficiente para pillar velocidad de escape) e incluso cabe imaginarse flujos de lava sobre el hemisferio nocturno. A la postre, acabará habiendo unas diferencias de masa entre hemisferios bastante interesantes (algo así como los mascones lunares pero a lo bestia), lo que aacabará por inestabilizar el acoplamiento y vuelta a empezar. Parto de la idea de que el acoplamiento de marea es precisamente para caer a un estado de mínima energía (precisamente, que no haya mareas), y no iba a ser el caso. Y, además, ¿y si sus interiores son extraordinariamente exóticos -precisamente por no poder enfriarse-, y tenemos “mundos-albóndiga”?

    Pero esto sería para un mundo telúrico de muy poca masa (unas pocas masas terrestres a lo sumo), si hablamos de minineptunos o mundos jovianos hechos y derechos (alguno con temperaturas superficiales estelares, literalmente), los flujos de masa por convección tienen que ser tan brutales que dudo mucho que estén acoplados.

    De hecho, Mercurio está en una órbita inestable (excentricidad llamativa, digamos) a muy larguísimo plazo cuando “debería” estar en una superestable, circularizada a más no poder, totalmente acoplada. Y no.

    Y de postdata tengo para mí que esto de los armónicos en mecánica orbital todavía tienen mucho que rascar. Es sabido que Venus muestra casi el mismo hemisferio hacia la Tierra en los puntos de máxima aproximación. ¿Casualidad, o la sutileza de la evolución? ¿Quién tiene la balanza para medir todos los efectos a largo plazo?

    La ciencia es de la cofradía de Santo Tomás: hasta que lo vea, no lo creo. Son muchos cabos sueltos como para aplicar fórmulas de sólido rígido o cuasirígido.

    P.S. Las apuestas se pagan muchillón a 1 a tu favor. Pero es que si no lo mío no tiene mérito.

  9. Tomás:

    Todo es posible, siguiendo a Neo. Incluso en un planeta de tamaño terrestre que diese siempre la misma cara al Sol -falangista, claro- podría suceder lo más sencillo: punto supercaliente en el enfrentado y polo frío en el opuesto. Entonces podría haber ciclón perpetuo en un lado y anticiclón helador en el contrario. Malo para el turismo.

  10. Dr. Thriller:

    Podría, o no. Si en las simulaciones nos pasamos cosas por alto, que suele pasar, puede ser que la realidad opine distinto. A fin de cuentas una simulación siempre parte del hecho de fijar parámetros de forma más o menos arbitraria y dejar bailar otros.

    Los planetas falangistas pueden tener una cara vuelta al Sol permanentemente porque suele ser de hormigón búnker. Con el tiempo y eso se deteriorará (sobre todo con bombardeo de iones y radiación dura), pero sale más resultona que las arenas marcianas o los basaltos venusianos.

    Me resulta enormemente curioso, además, por aquello de desbarrar en voz alta, que todos los exosistemas orbitales detectados y analizados (que por razones de instrumental y metodología, encima tienen un sesego de aquí te espero) tienen un perfil absolutamente anómalo, por decirlo suave, respecto a lo que conocemos de nuestra propia casa y lo que esperábamos en base a nuestros prejuicios y calzadores. Es que no nos cuadra nada, de hecho, ninguno de los modelos que tenemos es capaz de explicar alguno de ellos. Como los modelos grosso modo no pueden tampoco andar tan errados (a fin de cuentas, hemos *visto* discos protoplanetarios), es obvio que como es habitual el demonio está en los detalles y eso es muy difícil de agarrar.

  11. Tomás:

    Claro. La fiabilidad de un modelo siempre depende de las variables que se introduzcan. Y ese es el mayor problema, que hemos de imaginarlas con muy pocos datos seguros.

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