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Artículo publicado por Jennifer Chu el 11 de noviembre de 2015 en MIT News

Aunque se piensa que es inhabitable, el planeta es rocoso, del tamaño de la Tierra, y lo suficientemente cercano como para estudiar su atmósfera.

Los científicos han descubierto un nuevo exoplaneta que, en el lenguaje de “Star Wars,” sería el polo opuesto al gélido Hoth, e incluso más inhóspito que los desiertos de Tatooine. Pero en lugar de encontrarse en una galaxia muy, muy lejana, este nuevo mundo está, galácticamente hablando, prácticamente al lado.

El nuevo planeta, llamado GJ 1132b, tiene el tamaño de la Tierra y es rocoso, orbitando alrededor de una pequeña estrella situada apenas a 39 años luz de la Tierra, convirtiéndolo en el exoplaneta del tamaño de la Tierra más cercano descubierto. Astrofísicos del MIT y de otras entidades han publicado los hallazgos en la revista Nature.

Impresión artística de GJ1132b

Impresión artística de GJ1132b Crédito: Dana Berry

Basándose en sus medidas, los científicos han determinado que el planeta está a unos abrasadores 260 grados Celsius, y probablemente está fijado por marea, lo que significa que tiene permanentemente una cara de día y otra de noche, presentando siempre el mismo lado hacia su estrella, de la misma forma que nuestra Luna está fijada respecto a la Tierra.

Debido a esta ardiente temperatura, casi con toda seguridad GJ 1132b no puede retener agua líquida sobre su superficie, haciendo de él un mundo inhabitable para la vida como la conocemos. Sin embargo, los científicos señalan que está lo bastante frío como para albergar una sustancial atmósfera.

El planeta está también lo bastante cerca de la Tierra como para que los científicos pronto sean capaces de descubrir mucho más sobre sus características, desde la composición de su atmósfera, a su patrón de vientos — e incluso el color de sus puestas de sol.

“Si hallamos que este planeta tan caliente ha logrado mantener su atmósfera a lo largo de miles de millones de años, eso sería un buen presagio para el objetivo a largo plazo de estudiar planetas más fríos que podrían albergar vida”, explica Zachory Berta-Thompson, posdoctorado del Instituto Kavli para Astrofísica e Investigación Espacial del MIT. “Finalmente tenemos un objetivo al que apuntar nuestros telescopios, y [podemos] analizar más profundamente el funcionamiento de un exoplaneta rocoso, y qué lo hace evolucionar”.

Un cercano vecino solar

Berta-Thompson y sus colegas descubrieron el planeta usando el Observatorio MEarth-South, un conjunto dirigido por la Universidad de Harvard formado por ocho telescopios robóticos de 40 centímetros de diámetro situados en las montañas de Chile. El conjunto monitoriza pequeñas y cercanas estrellas, conocidas como enanas M, que están dispersas por todo el cielo nocturno. Los científicos han determinado que este tipo de estrellas están habitualmente orbitadas por planetas, pero aún no han encontrado exoplanetas del tamaño de la Tierra lo bastante cercanos como para estudiarlos en profundidad.

Desde inicios del 2014, el conjunto de telescopios ha estado recopilando datos casi cada noche, tomando medidas de la luz estelar cada 25 minutos en busca de disminuciones reveladoras del brillo que pudiesen indicar el tránsito de un planeta frente a su estrella.

El 10 de mayo, un telescopio captó una tenue disminución en GJ 1132, una estrella situada a 12 pársecs, o 39 años luz, de la Tierra.

“Nuestra galaxia se extiende a lo largo de unos 100 000 años luz”, comenta Berta-Thompson. “Por lo que, definitivamente, es una estrella muy cercana a nuestro vecindario solar”.

El telescopio robótico empezó inmediatamente a observar GJ1132 a un intervalo mucho menor, de 45 segundos, para confirmar la medida — una sutil bajada de un 0,3 por ciento en la luz estelar. Los investigadores apuntaron después otros telescopios en Chile hacia la estrella, y encontraron que, en efecto, el brillo de GJ 1132 se atenuaba en un 0,3 por ciento cada 1,6 días — una señal de que un planeta pasa regularmente frente a su estrella.

“No conocíamos el periodo del planeta a partir de un único evento, pero cuando colocamos muchos eventos juntos, la señal apareció”, comenta Berta-Thompson.

“Abrasadoramente caliente”

Basándose en la cantidad de luz estelar que bloquea el planeta, y el radio de la estrella, los científicos calcularon que el planeta GJ 1132b tiene aproximadamente 1,2 veces el tamaño de la Tierra. A partir de la medida del bamboleo de su estrella madre, estiman que la masa del planeta debe unas 1,6 veces la de la Tierra. Dada su masa y tamaño, pudieron determinar su densidad — y creen que es un planeta rocoso, como la Tierra. Sin embargo, en el tamaño y composición es donde terminan las similitudes con nuestro planeta.

Calculando el tamaño y la proximidad a su estrella, el grupo llegó a una estimación de la temperatura media del planeta: unos sofocantes 500 kelvins, o 227 C.

“La temperatura del planeta es tan alta como la de un horno”, comenta Berta-Thompson. “Está demasiado caliente como para ser habitable — no hay forma de que haya agua líquida en la superficie, pero es mucho más frío que otros planetas rocosos conocidos”.

Esto es bueno en términos de estudio científico: la mayor parte de exoplanetas rocosos que se han descubierto hasta el momento son, básicamente, bolas de fuego, con temperaturas de superficie de miles de grados — demasiado calientes para mantener ningún tipo de atmósfera.

“Este planeta está lo bastante frío como para retener una atmósfera”, explica Berta-Thompson. “Por lo que creemos que el planeta probablemente tiene alguna atmósfera sustancial en su estado actual”.

Berta-Thompson espera que los astrónomos usen el Telescopio Espacial James Webb (JWST), el sucesor del Telescopio Espacial Hubble que se lanzará en 2018, para identificar el color y la composición química de la atmósfera del planeta, junto con su patrón de vientos.

“Creemos que es la primera oportunidad que tenemos de apuntar nuestros telescopios a un exoplaneta rocoso y lograr ese tipo de detalle, ser capaces de medir el color de sus puestas de sol, o la velocidad de sus vientos, y aprender realmente cómo funcionan los planetas rocosos en el universo”, apunta Berta-Thompson. “Serán unas observaciones muy emocionantes”.

La misión de la NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) dirigida por el MIT buscará en todo el cielo planetas cercanos, y puede que encuentre muchos más que sirvan como buenos objetivos para JWST.

“De los miles de millones de sistemas estelares de la Vía Láctea, aproximadamente 500 están más cerca que GJ1132”, dice Berta-Thompson. “TESS encontrará planetas alrededor de alguna de estas estrellas, y esos planetas serán valiosas comparaciones para comprender a GJ1132b y los planetas rocosos en general”.

Jonathan Fortney, profesor de astronomía y física en la Universidad de California, en Santa Cruz, señala que el nuevo planeta es mucho más frío que otros planetas rocosos cercanos que se han descubierto hasta el momento. Esto significa que GJ1132b, probablemente, tiene una atmósfera sustancial.

“Lo que me parece tremendamente emocionante es que este planeta podría ser un verdadero ‘primo’ de Venus y la Tierra”, explica Fortney, que no estuvo implicado en la investigación. “Creo que la atmósfera de este planeta, cuando seamos capaces de determinar de qué está compuesta, sería un punto interesante para comprender la diversidad de la composición atmosférica de los planetas del tamaño de la Tierra. En nuestro Sistema Solar, sólo tenemos dos puntos de datos: la Tierra y Venus. Antes de que podamos comprender la habitabilidad, creo que es necesario comprender la variedad de atmósferas que crea la naturaleza, y por qué”.

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