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Tierras extraterrestres: por que la vida en otros mundos sería mucho más extraña que la nuestra

El mes pasado, la 223ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense dio a conocer el anuncio. algunos descubrimientos: Utilizando el observatorio espacial Kepler, los investigadores descubrieron un planeta de la masa de la Tierra orbitando una estrella más allá de nuestro sistema solar, y con el Telescopio Hubble proporcionaron la primera vista detallada del clima de una «súper Tierra», un planeta más grande. que el nuestro, pero más pequeño que Neptuno, en nuestro vecindario galáctico. Los astrónomos han descubierto que GJ 1214b, como gran parte de la Tierra todos los días, está nublado.

Estas semejanzas con la Tierra son tentadoras. Pero a pesar de ellos, los respectivos sistemas solares de estos planetas no se parecen en nada al nuestro. En lugar de un sol grande, caliente y amarillo como el nuestro, giran alrededor de estrellas rojas pequeñas, frías, llamadas enanas rojas. Sobre Krypton. Aunque no son visibles a simple vista en la Tierra, estas enanas rojas son las estrellas más pobladas de la Vía Láctea. Y en el último año, una serie de investigaciones han demostrado que las estrellas enanas rojas también son los mejores objetivos para los exoplanetas que podrían albergar vida. En este punto, las posibilidades de que una estrella enana roja tenga un planeta orbitando en su zona habitable, una zona astronómica de piezas de oro ni demasiado caliente ni demasiado fría para el agua líquida, son mejores que para una estrella como nuestro sol. La investigación también sugiere que estos planetas (y quizás la vida en ellos) se comportan de maneras que, desde nuestra perspectiva centrada en la Tierra, parecen extrañas.

«El primer planeta en el que podamos descubrir signos de vida probablemente orbitará una enana roja», dijo Courtney Dressing, estudiante graduada de Harvard en astronomía.

Dressing y su asesor David Charbonneau dieron inicio a la serie de descubrimientos recientes febrero pasado con una mirada a los datos del telescopio Kepler de la NASA. Usando lo que Dressing llama estimaciones «conservadoras» para el área habitable alrededor de las enanas rojas, obtuvieron una tasa de aparición del 15%, lo que significa que uno de los seis tipos de estrellas más comunes en la galaxia tenía un planeta potencialmente habitable. Este no es un resultado pequeño, pero resultó ser solo un punto de partida.

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«Acabo de saltar de mi silla».

«Pensé que el número era bastante bajo», dijo Ravi Kopparapu, un investigador de Penn State. Recientemente publicó un artículo que duplica con creces los límites de las áreas habitables estimados por Dressing y Charbonneau. «Simplemente salté de mi silla», recuerda Kopparapu. «No importa cuántas veces lo hice, obtuve el mismo número». Según Kopparapu hallazgo, presentado por primera vez en marzo, alrededor del 50 por ciento de las enanas rojas deberían tener un planeta en la zona habitable. Se forma un consenso: un estudio de Eric Gaidos de la Universidad de Hawaii estudio pronto se le ocurrió un número similar, que coincidía con un Documento europeo de 2012.


Una representación artística del planeta GJ 1214b. (ESO)

Pero despues investigar de Tim Morton y Jonathan Swift de Cal Tech, que apareció inmediatamente después de Kopparapu en marzo, sugiere planetas aún más habitables alrededor de enanas rojas. Para saber exactamente cuántos más, los dos examinaron los números originales de Dressing y Charbonneau y los revisaron basándose en la «integridad» del estudio original.

Completar la contabilidad, según Cowan, «es como un arte oscuro». Encontrarlo requiere que los investigadores analicen primero los resultados, en este caso, la cantidad de planetas en la zona habitable que rodean las estrellas de baja energía. Luego, dado lo que sé sobre lo bueno o malo que fue el enfoque, considere la cantidad de planetas que no se encontraron. Es similar a tomar el censo de Estados Unidos y extrapolar el número total de trabajadores indocumentados en el país o cualquier otro grupo con poca probabilidad de participar, de los pocos que lo hicieron.

«Está empezando a acercarse un cien por ciento».

Resulta que los planetas pequeños con órbitas largas que encontró Kepler eran los que menos estaba dispuesto a encontrar. Morton y Swift ajustaron los números del trabajo original de Dressing y obtuvieron una estimación de apariencia del 30%. Luego consideraron el área de vida extendida de Kopparapu y obtuvieron una estimación que, según Cowan, está «comenzando a acercarse mucho al cien por ciento, donde para cada [red dwarf] allí deberías esperar un planeta rocoso habitable «.

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Además, la investigación que explora estos planetas sugiere lo extraño, y muchos de ellos, de la vida que podrían albergar. Por ejemplo, la luz tenue de una enana roja puede no ser suficiente para la fotosíntesis de las plantas, como en la Tierra. Esto puede hacer que las plantas sean negras en lugar de verdes para absorber más luz disponible.

Aún más extraño, estos planetas pueden no girar mientras orbitan. Debido a que las enanas rojas son más pequeñas y más frías que el sol, los planetas las rodean a corta distancia, creando fuerzas de marea más altas que en nuestro planeta. A medida que la fuerza de la marea en la Tierra mueve el océano hacia arriba y hacia abajo unos pocos metros, esa fuerza en un planeta enano rojo sería tan fuerte que gradualmente ralentizaría la rotación del planeta por completo. ¿El resultado? Una parte del planeta se enfrentaría a la estrella en un día permanentemente soleado, mientras que el otro lado se enfrentaría a las estrellas en una noche interminable.

«Sueña desde cero con el escenario ideal».

Estos planetas bloqueados por el mar no parecen ser buenos candidatos para vivienda. Pero en julio, Cowan de Northwestern y sus colegas de la Universidad de Chicago él mostró que estos planetas tenían más potencial de vida de lo que se pensaba. Lo hicieron aplicando sofisticados modelos climáticos a enanas rojas que orbitan exoplanetas. Los modelos proporcionan una imagen nueva y detallada de cómo actuarían las nubes en planetas atrapados alrededor de enanas rojas. «Si tuvieras que soñar desde cero el escenario ideal para mantener los climas cálidos en uno de estos planetas de marea», dice Cowan, «este sería».

Cowan y su equipo descubrieron que parte del día en un planeta bloqueado por la marea estaría cubierto por nubes altamente reflectantes, que saltarían principalmente por el calor de una enana roja. En cambio, la noche estaría despejada. «Es como un ventilador de radiador en la noche», dice Cowan. Los vientos llevarían calor del lado soleado a la noche, donde gran parte se liberaría en el cielo despejado. El resultado es un área habitable alrededor de las enanas rojas y más amplia de lo que se pensaba.

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Jameswebb

El telescopio James Webb continuará la búsqueda de planetas habitables. (MADRINA)

Pero si hay un planeta en la zona habitable para cada enana roja, o uno para cada uno, todavía es un poco pronto para hacer la maleta para GJ 1214b.

En primer lugar, existe el peligro de la radiación. Aunque relativamente frías, las enanas rojas aún pueden estar activas, liberando rayos X y radiación ultravioleta. Si las erupciones de radiación afectan las atmósferas de estos planetas, «la vida probablemente tendrá dificultades», dice Kopparapu. Más fundamentalmente, las estadísticas sobre las estrellas que investigó Kepler, a saber, su tamaño y brillo, podrían detenerse. La astronomía, explica Cowan, se ocupa de la magnitud de las diferencias: una estrella brillante podría ser 10.000 veces más brillante que una débil. Pero a juzgar por la habitabilidad, una diferencia del 10 o 20 por ciento en el brillo de una estrella es la diferencia entre la vida y la muerte.

Sin embargo, las enanas rojas siguen siendo los mejores objetivos para encontrar vida. El siguiente gran paso llega en 2017, cuando la NASA y el MIT lanzan el satélite sonda de exoplanetas en transición (TESS). Esta misión de dos años buscará planetas alrededor de las estrellas en nuestro vecindario galáctico inmediato, incluidas las enanas rojas. Algunos de los objetivos exoplanetarios identificados por TESS serán examinados con más detalle por el telescopio espacial James Webb de la NASA, «el observador más importante de la próxima década», que comenzará su misión en 2018. «Sería fantástico intentar encontrar un «Pero creo que este es un problema mucho más difícil» que buscar vida alrededor de una enana roja. «Tenemos que practicar primero».

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