NeoFronteras

Analizan las zonas habitables de sistemas estelares múltiples conocidos.

A veces la ciencia ficción, aunque sea fuera de toda plausibilidad científica, espolea nuestra imaginación y al final puede llegar a empujar la ciencia. Hace ya más de cuatro décadas, los guionistas de Star Wars imaginaron un planeta con vida que orbitaba un sistema estelar doble: Tatooine.

Ahora, los científicos han encontrado nuevas pruebas de que cinco sistemas conocidos con múltiples estrellas, Kepler-34, Kepler-35, Kepler-38, Kepler-64 y Kepler-413, son posibles candidatos para sustentar la vida.

Un marco matemático desarrollado recientemente permitió a los investigadores de la Universidad de Nueva York en Abu Dabi y de la Universidad de Washington demostrar que esos sistemas, situados entre 2764 y 5933 años luz de distancia a la Tierra, poseen una «zona habitable» permanente. Recordemos que la zona habitable es la región alrededor de las estrellas en la que el agua líquida podría existir en la superficie de un planeta similar a la Tierra.

De estos sistemas, se sabe que Kepler-64 tiene al menos cuatro estrellas orbitando entre sí, mientras que los otros tienen dos estrellas. Se sabe que todos tienen al menos un planeta gigante del tamaño de Neptuno o más. Aunque no se sabe si poseen planetas de tipo rocoso que estén en las zonas habitables.

Este estudio es una prueba de principio de que la presencia de planetas gigantes en sistemas binarios no excluye la existencia de mundos que potencialmente puedan mantener la vida tal y como la conocemos.

«Es mucho más probable que la vida evolucione en planetas ubicados dentro de la zona habitable de su sistema, al igual que la Tierra. Aquí investigamos si existe una zona habitable dentro de nueve sistemas conocidos con dos o más estrellas orbitadas por planetas gigantes. Demostramos por primera vez que Kepler-34, Kepler-35, Kepler-64, Kepler-413 y especialmente Kepler-38 son adecuados para albergar mundos similares a la Tierra con océanos», dice
Nikolaos Georgakarakos (Universidad de Nueva York en Abu Dhabi).

En la actualidad el consenso científico sostiene que la mayoría de estrellas albergan planetas. Esto es algo que no estaba nada claro hasta hace no tanto. Desde 1992 se han descubierto exoplanetas a un ritmo acelerado. Hasta ahora se han confirmado 4375, de los cuales 2662 fueron detectados por primera vez por el telescopio espacial Kepler de la NASA durante su misión de 2009 a 2018.

El telescopio TESS de la NASA y las misiones de otras agencias han encontrado más exoplanetas, mientras que la Agencia Espacial Europea debe lanzar su nave espacial PLATO para buscar exoplanetas en 2026.

Doce de los exoplanetas descubiertos por Kepler son «circumbinarios», es decir, orbitan un par cercano de estrellas. Los sistemas binarios son comunes y se estima que representan entre la mitad y las tres cuartas partes de todos los sistemas estelares. Hasta ahora solo se han descubierto exoplanetas gigantes en sistemas binarios, pero es probable que haya planetas y lunas más pequeños similares a la Tierra y que, simplemente, hayan escapado a la detección.

Se creía que las interacciones gravitatorias dentro de sistemas de estrellas múltiples, especialmente si contienen otros cuerpos grandes como planetas gigantes, hagan que las condiciones sean más hostiles para el origen y supervivencia de la vida. Así, por ejemplo, los planetas podrían estrellarse contra las estrellas o escapar de la órbita, mientras que aquellos exoplanetas similares a la Tierra que sobreviviesen desarrollarían órbitas elípticas, experimentando fuertes cambios cíclicos en la intensidad y en el espectro de la radiación que recibieran.

«Sabemos desde hace un tiempo que los sistemas estelares binarios sin planetas gigantes tienen el potencial de albergar mundos habitables. Lo que hemos mostrado aquí es que, en una gran fracción de esos sistemas, los planetas similares a la Tierra, pueden permanecer habitables incluso en presencia de gigantes planetas «, dice el coautor Ian Dobbs-Dixon (Universidad de Nueva York en Abu Dhabi).

Este estudio se basa en investigaciones previas para predecir la existencia, ubicación y extensión de la zona habitable permanente en sistemas binarios con planetas gigantes. Primero derivaron ecuaciones que toman en cuenta la clase, masa, luminosidad y distribución de energía espectral de las estrellas.

Luego consideraron el efecto gravitatorio añadido del planeta gigante, la excentricidad, el período de la órbita hipotética del planeta similar a la Tierra, la dinámica de la intensidad y el espectro de la radiación estelar que incide sobre su atmósfera y su «inercia climática», es decir, la velocidad a la que la atmósfera responde a los cambios en la irradiación.

Finalmente, analizaron nueve sistemas estelares binarios conocidos con planetas gigantes (todos descubiertos por el telescopio Kepler) para determinar si existen zonas habitables en ellos y si son lo suficientemente buenas como para albergar mundos que podrían poseer vida.

Los autores muestran por primera vez que existen zonas habitables permanentes en Kepler-34, Kepler-35, Kepler-38, Kepler-64 y Kepler-413. Esas zonas tienen entre 0,4 y 1,5 unidades astronómicas (UA) de ancho, comenzando a distancias de entre 0,6 y 2 UA desde el centro de masas del sistema binario.

En contraste, la extensión de las zonas habitables en otros dos sistemas binarios, como Kepler-453 y Kepler-1661, es aproximadamente la mitad del tamaño esperado, porque los planetas gigantes en esos sistemas desestabilizarían las órbitas de mundos habitables adicionales. Por la misma razón, los casos de Kepler-16 y Kepler-1647 no pueden albergar planetas habitables adicionales en absoluto.

«Obviamente, existe la posibilidad de que exista vida fuera de la zona habitable o en lunas que orbitan alrededor de los planetas gigantes, pero eso puede ser un terreno menos deseable para nosotros», dice Siegfried Eggl (Universidad de Washington).

«Nuestro mejor candidato para albergar un mundo potencialmente habitable es el sistema binario Kepler-38, aproximadamente a 3970 años luz de la Tierra y del que se sabe que contiene un planeta del tamaño de Neptuno», dice Georgakarakos.

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Fuentes y referencias:
Artículo original.
Ilustración: Pixelpiper, CC. Flickr.