Consiguen deducir la composición de rocas que caen a enanas blancas en otros sistemas planetarios y llegan a la conclusión de que los exoplanetas rocosos tiene una composición similar a la de nuestro planeta.
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La carencia de datos directos exotierras habitables, más que nada por limitaciones observacionales, deja espacio para estudios especulativos que usan modelos para tratar de predecir su abundancia.
Se ha publicado recientemente un estudio por parte de investigadores de UCLA que se basa en su lugar en datos más directos. En él que se dice que la Tierra posiblemente no es única. Según afirma Edward Young, debe haber muchos planetas rocosos como la Tierra y muchos de ellos serán como la Tierra.
El estudio se basa en un nuevo método de análisis indirecto pero en detalle de la geoquímica de los exoplanetas desarrollado por Alexandra Doyle. Los datos los obtiene que las rocas en forma de asteroides o fragmentos de planetas que caen en seis enanas blancas.
Las enanas blancas son el resto que queda de las estrellas de baja masa como el Sol tras agotar todo su combustible nuclear y sufrir la fase de gigante roja. Casi todos los exoplanetas de tipo rocoso interesantes se han descubierto alrededor de estrellas de tipo enana roja, pues hay un sesgo observacional que impide detectar lo mismo en estrellas un poco más masivas (como el Sol). Las enanas rojas tienen vidas muy largas y ninguna de ellas ha agotado su combustible nuclear desde que se formaron. Sin embargo, las estrellas más masivas como el Sol sí han pasado por la fase de gigante roja y, por tanto, por la fase de enana blanca.
Saber la composición interior de la Tierra ya es difícil para los que vivimos sobre ella, pero saber la composición de los planetas de fuera de nuestro Sistema Solar es mucho más complicado. Así que estos investigadores usaron el único método posible para hacer esto.
El fuerte campo gravitatorio de las enanas blancas hace que los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio ahí presentes, como carbono, oxígeno o nitrógeno caigan rápidamente al interior. Y ahí ya son indetectables por los telescopios terrestres, por lo que no salen en los espectros de la estrella. Se trata de estrellas con espectros «limpios» cuando no son alteradas desde fuera y sólo muestran señales de hidrógeno y helio.
De este modo buscaron y encontraron enanas blancas cuyas atmósferas exteriores estaban siendo contaminadas por la caída de asteroides y restos planetarios cercanos que caen sobre ellas debido al campo gravitatorio de la estrella. Esos elementos deben ser muy similares a los que están presentes en las rocas que orbitan estas estrellas y que son los restos de sistemas planetarios. Por tanto, el espectro de estas estrellas revela la composición de los planetas rocosos que hay o habían en el sistema planetario.
La más cercana de las estrellas analizadas está a 200 años luz de distancia y la más lejana a 665 años luz de nosotros. Los espectros fueron tomados previamente para otros proyectos de investigación y se usó principalmente por el telescopio Keck en Hawaii.
Encontraron en los espectros, entre otras, las señales de silicio, magnesio, calcio, aluminio, carbono y oxígeno. Así que las rocas y restos planetarios que caen en estas estrellas están compuestos por estos elementos. Incluso llegaron medir la cantidad de hierro oxidado que debe haber en esas rocas.
Gracias a los datos espectrales de estos elementos, los investigadores pudieron deducir la composición original que las rocas antes de caer a la enana blanca mediate el uso de modelos matemáticos basados en el análisis de rocas de la Tierra y Marte.
Descubrieron que las rocas de los planetas telúricos, como la Tierra o Marte tienen una composición similar a la de estas rocas exoplanetarias con un grado de oxidación del hierro alto y similar.
Según los autores del estudio, la oxidación de la rocas tiene un efecto significativo sobre la composición atmosférica, el núcleo y la corteza de los planetas, incluida la Tierra. «El hecho de que tengamos océanos y todos los ingredientes necesario parta la vida se puede retrotraer la oxidación del planeta tal y como es. Las rocas controlan la química», dice Young.
En comparación con la Tierra, las rocas que rodean a estas enanas blancas son similares. En términos de la oxidación del hierro se tiene casos muy parecidos a la Tierra o a Marte.
«Estamos encontrando que las rocas son rocas en todas partes con una geofísica y geoquímica muy similares», afirma Doyle.
Al parecer siempre ha sido un misterio el por qué las rocas de nuestro Sistema Solar están oxidadas en ese grado, pues no sería de esperar algo así. Se planteó en el pasado si esto también era así en otros sistemas planetarios. Según este estudio parece ser que, efectivamente, también es así.
«Si las rocas extraterrestres tienen un grado de oxidación similar a las que tienen las de la Tierra, entonces puedes concluir que el planeta tiene una tectónica similar y quizás un campo magnético como en la Tierra, que precisamente se cree que son claves para la vida. Este estudio es un salto adelante en la capacidad de realizar inferencias sobre cuerpos de fuera de nuestro Sistema Solar e indica que es muy probable que haya análogos a la Tierra», dice Schlichting.
Según Young el resultado de trabajar geoquímicos junto con astrofísicos es que están haciendo geoquímica sobre rocas de fuera de nuestro Sistema Solar. Añade que esto es algo que muchos astrofísicos no creerían que fuera posible y que tampoco muchos geoquímicos creerían que se pudieran aplicar sus conocimientos a objetos como las enanas blancas.
Este estudio nos da una visión sobre la composición de los planetas que orbitan estrellas de tipo K o tipo G como es el caso del Sol. Si buscamos una Tierra II deberá estar en la zona de habitabilidad de una estrella de tipo G. Quizás, cuando contemos la tecnología necesaria podamos detectar o ver este tipo de planetas. De momento no podemos.
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Fuentes y referencias:
Artículo original. [2]
Ilustración: NASA / Ames / JPL-Caltech.