Si hay planetas rocosos orbitando estrellas enanas blancas y estos portan vida, entonces la podremos detectar con el telescopio James Webb.
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Todos esperamos desde hace ya muchos años el lanzamiento del telescopio espacial James Webb. Sin embargo, este no se ha producido ni se espera que sea pronto. Su coste se ha hecho ya desorbitado y amenaza con destruir otras misiones.
Mientras tanto, algunos astrofísicos especulan sobre lo que se podrá descubrir en este instrumento. Todo ello entre las noticias de prensa del equipo del proyecto, que ve como su trabajo se desprestigia.
El último estudio sobre las capacidades futuras del James Webb, realizado por unos investigadores de Cornell University, señala las capacidades para encontrar biomarcadores alrededor de estrellas enanas blancas.
¿Sobrevive la vida tras la fase de gigante roja de una estrella de poca masa? ¿Surge la misma en planetas que hayan superado esa fase? Estas son unas preguntas a las que este telescopio podrá responder. O, al menos, acotar hasta cierto punto, pues podrá tomar fácilmente espectros de las atmósferas de planetas que orbiten este tipo de estrellas.
Una estrella como el Sol permanece funcionando durante 10000 millones de años, aumentando poco a poco su brillo. Al final, agotado ya su combustible termonuclear, pasa a la fase de gigante roja y engulle los planetas más cercanos. Posteriormente, expulsa sus capas exteriores formando una nebulosa a su alrededor. Al final sólo queda una estrella enana blanca en lugar de la estrella original. Estas enanas blancas, de densidad altísima, continúan emitiendo luz durante miles de millones de años, pero en menor cantidad. Además son muy pequeñas. Hace unos días, por ejemplo, se publicó un estudio en el que se afirmaba haber encontrado el primer planeta (WD 1856+534b) alrededor de una enana blanca, planeta que es de mayor tamaño que la propia estrella enana blanca alrededor de la cual gira. Se trata de un planeta de tipo gigante gaseoso.
La zona de habitabilidad, en donde el agua puede estar en estado líquido, es más pequeña y está mas cerca de la enana blanca que en la estrella de la que procede. Así que, si hay vida en un planeta antes de la fase de gigante roja, posiblemente no la haya después. Tampoco está claro que los planetas interiores, ahora en la zona de habitabilidad, puedan encontrar un método para proveerse de agua e iniciar la abiogénesis. Pese a todo, se intenta comprobar si ello es posible.
La única manera de saber si hay vida o no en un exoplaneta sería encontrar biomarcadores en el espectro de su atmósfera que así lo indiquen. Pero esto es muy complicado. De entrada no podemos resolver exoplanetas de tipo terrestre en la zona habitable, por lo que es imposible obtener luz de su atmósfera dentro del brillo cegador de su estrella. Si usamos en método del tránsito la cosa se facilita mucho, pues el exoplaneta tapa un poco la luz de la estrella y su atmósfera filtra su luz y se puede obtener un espectro de transmisión. De este modo, se han obtenido espectros de algunos exoplanetas gigantes.
El problema es la relación entre luz transmitida por la atmósfera y la luz recibida directamente de la estrella. Esta relación suele ser muy baja y casi imposible de ver con la actual tecnología para un planeta de tipo rocoso.
Es aquí en donde las enanas blancas nos pueden ayudar, pues son 100 veces más pequeñas que el Sol. Al ser este tipo de estrellas tan pequeñas, la ocultación por parte de cualquiera de sus planetas es notable, por lo que el ratio antes comentado es alto. Un planeta de tipo rocoso que transite una enana blanca tapará mucho la estrella y la luz filtrada por su atmósfera será un porcentaje bastante notable. Esto es precisamente lo que han explorado estos investigadores.
«Si existen planetas rocosos alrededor de enanas blancas podríamos localizar señales de vida sobre ellos en los próximos pocos años», dice Lisa Kaltenegger (Carl Sagan Institute).
«Cuando observemos planetas como la Tierra orbitando enanas blancas, el telescopio James Webb podrá detectar agua y dióxido de carbono en unas horas. Dos días de tiempo de observación con este potente telescopio nos permitirá descubrir bioindicadores de gases como el ozono o el matano», dice Ryan MacDonald (Carl Sagan Institute).
Estos investigadores ya están desarrollando las herramientas o modelos para analizar esos espectros futuros y así poder encontrar esos bioindicadores.
El descubrimiento de WD 1856+534b demuestra la existencia de planetas alrededor de enanas blancas, así que es posible que se encuentren otros y que también haya planetas de tipo rocoso. La misión TESS de la NASA está ahora buscando esos planetas rocosos alrededor de enanas blancas entre otros casos. Puede que nos dé alguna sorpresa.
Sin embargo, la ventaja de tamaños que permite tomar buenos espectros en esta situación dificulta que se produzcan tránsitos, así que nada es fácil. De momento, la fecha de lanzamiento del James Webb está fijada para octubre de 2021, pero es posible que se retrase.
Las implicaciones de encontrar vida alrededor de enanas blancas serían profundas porque eso significaría que la vida es capaz de desarrollarse incluso en circunstancias complicadas.
«¿Qué pasa si la muerte de una estrella no es el final de la vida? ¿Puede la vida continuar una vez nuestro Sol haya muerto? Señales de vida en planetas orbitando enanas blancas no solamente mostraría la increíble tenacidad de la vida, sino quizás un atisbo de nuestro futuro», afirma Kaltenegger.
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Fuentes y referencias:
Artículo original. [2]
Ilustración: Kate Blackwood, Cornell University.