futuro

Sábado, 26 de abril de 2014

Un “primo” de la Tierra

 Por Mariano Ribas

Ya estamos más cerca. Ya casi lo tenemos: el viejo anhelo de encontrar un planeta “gemelo” de la Tierra está a punto de hacerse realidad. Se siente. Se huele. Casi, casi, se paladea...

Hace apenas un mes, en estas mismas páginas, dábamos cuenta del extraordinario hallazgo de 715 exoplanetas a manos del Telescopio Espacial Kepler, de la NASA (ver Futuro del 29 de marzo). Un hito que ocupó los primeros lugares en las carteleras de todos los medios especializados, e incluso también en buena parte de los medios masivos de comunicación. Y no era para menos: de un día para el otro, la lista de mundos conocidos orbitando otros soles pasó de unos 1000 a más de 1700. Una verdadera avalancha de planetas extrasolares que incluía cuatro ejemplares especialmente interesantes: Kepler-174 d, Kepler-296 d, Kepler-298 d y Kepler-309 c. Más allá de sus raros nombres (meras entradas de catálogo, basadas en la denominación técnica de sus estrellas y en el orden orbital de cada uno, con respecto a ellas), lo curioso del cuarteto era que se trataba de planetas no mucho más grandes que el nuestro (el doble o poco más de su diámetro), y además ubicados en la “zona habitable” de sus sistemas (la región donde, en principio, un planeta tendría temperaturas lo suficientemente moderadas como para permitir la presencia de agua líquida en sus superficies). Y esas dos cualidades los ponían en la lista de las “figuritas difíciles” del gran álbum exoplanetario. ¿Por qué? Simplemente porque es realmente muy complicado detectar mundos de escala terrestre (es decir, “chicos”) a decenas o cientos de años luz del Sistema Solar (tanto con el método de “velocidad radial”, o por la detección de “tránsitos”, que es justamente lo que hace el Kepler). Obviamente, es mucho más fácil encontrar pesos pesado, al estilo Júpiter, Saturno o incluso Neptuno. Pero además de eso, hay que ver si esos mundos “chicos” encajan o no dentro de la preciosa y relativamente estrecha franja orbital donde, en principio, las temperaturas (moderadas) permitirían la presencia de agua líquida en la superficie de un planeta (y eso es lo que define, a grandes rasgos, la “zona habitable”). Tan es así que, de los 961 exoplanetas descubiertos hasta hace poco por el Telescopio Espacial Kepler, sólo un puñado cumplía con ambos requisitos (ver cuadro). Y bien, hace unos días, la NASA anunció el descubrimiento del número 962. Sin embargo, no es uno más. Por el contrario: éste es muy especial.

Planetas (más o menos) “terrestres”

Más allá de ciertas especulaciones previas, y datos un tanto confusos, la verdadera historia de los planetas extrasolares (o “exoplanetas”, da lo mismo) comenzó en los años ’90, con las primeras detecciones positivas. Desde entonces, los astrónomos han descubierto casi 1800, en un radio de unos cientos de años luz. Y casi todos fueron encontrados gracias a los dos grandes métodos de detección: la finísima medición de “velocidad radial” estelar (donde el eventual y ligerísimo “bamboleo” gravitacional de una estrella puede delatar la presencia de uno o más planetas a su alrededor) y la observación de posibles “tránsitos” (los mini eclipses provocados por uno o más planetas al pasar delante de sus soles). El grueso de la lista actual corresponde a mundos del tamaño de Neptuno (alrededor de 50.000 kilómetros de diámetro) o más grandes. Y sólo una minoría se acerca al tamaño de la Tierra. Incluso hay unos poquitos más pequeños, como Marte o Mercurio. Lógicamente, las propias limitaciones de ambos métodos de detección hacen que este tipo de hallazgo sea mucho más difíciles. Sin embargo, y por eso mismo, los exoplanetas “chicos” que se han encontrado hasta ahora parecen ser la punta del iceberg: a esta altura, los astrónomos piensan que los mundos de escala terrestre deben ser muy comunes.

Pero volvamos a lo que hoy se sabe. Y enseguida, al caso puntual que hoy nos interesa. En esta fascinante pesquisa, la lupa está puesta especialmente en cierto tipo de objetos. El slogan de la misión Kepler lo dice todo: “En búsqueda de planetas terrestres”. Y eso no se refiere solamente a tamaños aproximadamente terrestres (algo que, a su vez, y en principio, determinaría mundos de estructura rocoso-metálica, y no “bolas de gas”, al estilo Júpiter) sino también a que sean potencialmente “habitables”. Hasta ahora, y más allá de sus diferentes tamaños, de los casi 1800 exoplanetas confirmados, sólo 9 o 10 están en la “zona habitable” de sus sistemas (incluyendo los 4 que mencionamos al comienzo). Y de ellos, el más pequeño era Kepler-62 f, con un diámetro un 40 por ciento mayor al de la Tierra. Es decir, unos 18.000 kilómetros. Bastante poco. Pero no lo suficiente como para definir su composición: según los parámetros actuales, con esas dimensiones, esta “Súper Tierra” (como se denomina a los exoplanetas bastante más grandes que el nuestro, pero más chicos que Neptuno) podría ser tanto rocoso-metálica, como mayormente gaseosa. Según esos mismos parámetros, para que un planeta extrasolar sea verdaderamente de “tipo terrestre”, debería tener un diámetro máximo hasta un 25 por ciento mayor que el de la Tierra. Bueno, algo así acaba de aparecer...

El descubrimiento de Kepler-186 f

La buena nueva se conoció hace poco más de una semana: el pasado 17 de abril, la NASA anunció formalmente el descubrimiento de Kepler-186 f, justamente a manos del Telescopio Espacial Kepler. El hallazgo fue publicado en la revista Science, en un paper titulado An Earth-Sized Planet in the Habitable Zone of a Cool Star (“Un planeta de tamaño terrestre en la zona habitable de una estrella fría”). Vamos por partes, porque hay bastante tela para cortar. Por empezar: se trata de un exoplaneta situado a casi 500 años luz... 500, no “500 millones” (ver recuadro). Y orbita a una estrella bastante más chica y más “fría” (o mejor dicho, “menos caliente”) que el Sol. Estamos hablando específicamente de una “enana roja”, la clase de estrellas más abundantes del Universo (se estima que son entre el 70 y 90 por ciento de todas las que existen).

La verdad es que en esa estrella (denominada Kepler-186) ya se habían encontrado cuatro planetas previamente: Kepler-186 b, c, d y e. Todos muy cercanos a su modesto sol rojizo: con períodos de tan sólo 4, 7, 13 y 22 días, respectivamente. Carriles orbitales demasiado apretados, y por ende “calientes”, completamente afuera de la “zona habitable” del sistema. Pero la situación de Kepler-186 f es completamente distinta: está bastante más alejado de su estrella que sus compañeros (ver gráfico), siguiendo una órbita de 130 días a su alrededor. A pesar de recibir apenas un 30 por ciento de la luz y el calor que la Tierra recibe del Sol, este planeta está dentro de la “zona habitable”. Tirando hacia el borde externo de esa región, es cierto, pero adentro. Pero lo que hace verdaderamente único a Kepler-186 f no es solamente eso sino también su tamaño: mide alrededor de 14 mil kilómetros de diámetro. Apenas un 11 por ciento más que la Tierra. Es decir: calza perfectamente en lo que los astrónomos consideran un exoplaneta de “tipo terrestre”.

Especulaciones teóricas: masa y composición

Las agudas observaciones del Kepler de los “tránsitos” de exoplanetas por delante de sus soles han permitido determinar sus tamaños aproximados. Pero no sus masas. Para eso hace falta recurrir al otro gran método de detección: la ya mencionada medición de “velocidad radial” de las estrellas con planetas a su alrededor. El problema es que la mayor parte de los hallazgos del Kepler corresponde a mundos bastante alejados del Sistema Solar (varios cientos de años luz), y generalmente medianos o chicos (entre “Neptunos” y “Súper Tierras”). Y ambas cosas hacen extremadamente difíciles la mediciones de “velocidad radial” de aquellos soles. Mediciones que revelarían la masa de sus planetas (a partir del “bamboleo gravitatorio” de sus estrellas).

Sin embargo, hay ciertas presunciones, basadas en los actuales modelos teóricos de formación de los planetas, y en la abundancia de elementos químicos. Se tiende a aceptar que un planeta chico debe ser de naturaleza rocosa, o rocosa metálica, por el simple hecho de que un objeto chico difícilmente retendría grandes cantidades de elementos livianos, como el hidrógeno y el helio que conforman el grueso de los mundos gaseosos, como Júpiter o Saturno. Por eso, en principio, resulta razonable imaginarse a Kepler-186 f como un planeta sólido.

“Primo”, no “gemelo”

Poco después del anuncio de la NASA, medios de todas partes del mundo salieron al ruedo con titulares, digamos, “apresurados”. Se habló de un planeta “gemelo de la Tierra”; de un mundo “donde puede haber vida”; “un lugar donde podríamos vivir”, y cosas por el estilo. Sin embargo, sus propios descubridores nunca afirmaron semejantes cosas. Al contrario, pusieron las cosas en su justa medida: “Si bien es cierto que Kepler-186 f es un primer caso, no es un record con el que ya estemos conformes. En realidad necesitamos encontrar muchos más de estos exoplanetas”, dice la astrónoma Elisa Quintana (Instituto SETI / Ames Research Center de la NASA, en Moffett Field, California), principal autora del paper publicado en Science. Y agrega: “En algún momento seguramente tendremos una larga lista de exoplanetas de tipo terrestre, y entonces habrá que examinarlos con cuidado, buscando elementos clave en sus atmósferas”. Por su parte, el Dr. Thomas Barclay, co-autor del paper, aclara un poco más el panorama: “Que un planeta esté ubicado en la zona habitable no significa que sepamos realmente si es habitable. La temperatura de un planeta depende fuertemente de su atmósfera”. Y la verdad es que, hasta ahora, dicen estos expertos, nada se sabe de la atmósfera (si la tiene) de Kepler-186 f. Barclay redondea el tema y apunta justo a aquellos apresurados titulares: “Kepler-186 f tiene varias propiedades que lo asemejan a la Tierra. Pero podemos considerarlo más un primo que un gemelo de nuestro planeta”.

Muy cerca...

Evidentemente, el descubrimiento de Kepler-186 f es un nuevo hito de la astronomía planetaria contemporánea. “Este es un paso muy significativo hacia el hallazgo de mundos como la Tierra”, dice el Dr. Paul Hertz, director de la División de Astrofísica de la agencia espacial estadounidense. Sí, al mirar la cosa en su conjunto, nos da toda la impresión de que ya falta muy poco para lo que será “el” anuncio exoplanetario. No hay que olvidarse de que, además de los 962 planetas extrasolares ya confirmados por el Telescopio Espacial Kepler, aún restan casi 4000 “candidatos” en sus archivos-observaciones de la campaña 2009-2013. Y tampoco hay que olvidarse del resto de las numerosas pesquisas que astrónomos y telescopios vienen realizando en distintas partes del mundo. Ni muchos menos de lo que vendrá (al fin de cuentas, esto es “Futuro”). Y lo que vendrá serán pesquisas más finas y profundas. Veamos qué dice Hertz al respecto: “Las futuras misiones de la NASA, como el Transiting Exoplanet Survey Satellite y el James Webb Space Telescope, no sólo descubrirán los exoplanetas rocosos más cercanos, sino que también podrán determinar su composición, y hasta sus condiciones atmosféricas. Y así continuará la búsqueda de verdaderos mundos como la Tierra”.

Otras “Tierras”. Otros mundos potencialmente habitables. Y quizás otras formas de vida. Ya estamos más cerca. Se siente. Se huele. Casi, casi, se paladea...

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GRAFICO COMPARATIVO ENTRE EL SISTEMA PLANETARIO DE KEPLER-186 F Y EL SISTEMA SOLAR.
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