Un
análisis de los tres primeros años de datos de la misión Kepler de la
NASA, que ya ha descubierto miles de potenciales exoplanetas, contiene
buenas noticias para los que buscan mundos habitables más allá de
nuestro Sistema Solar.
Demuestra
que, el 17 por ciento de todas las estrellas similares al Sol, tienen
planetas de una o dos veces el diámetro de la Tierra orbitando cerca de
su estrella anfitriona, de acuerdo con un equipo de astrónomos de la
Universidad de California en Berkeley, y la Universidad de Hawái en
Manoa.
Exoplaneta
Esta estimación incluye planetas que orbitan a sus estrellas a una
distancia de un cuarto del radio orbital terrestre – muy por debajo de
la órbita de Mercurio – que es el límite actual de la capacidad de
detección de Kepler. Más pruebas sugieren que la fracción de estrellas
que tienen planetas del tamaño de la Tierra, o ligeramente mayores,
orbitando a distancias similares a la de la Tierra, puede alcanzar el 50
por ciento.
El
equipo – el estudiante graduado en la UC Berkeley Erik Petigura, el
antiguo becario de posdoctorado en la UC Berkeley Andrew Howard, ahora
en la plantilla del Instituto para Astronomía de la Universidad de
Hawái, y el profesor de astronomía en la UC Berkeley, Geoff Marcy –
informaron de sus hallazgos en la sesión dedicada a Kepler el pasado 8
de enero, durante la reunión de la Sociedad Astronómica Americana en
Long Beach, California.
“Nuestro resultado principal es que la
frecuencia de planetas aumenta conforme disminuyes de tamaño, pero no
aumenta hasta los planetas del tamaño de la Tierra – permanece constante
por debajo del doble del diámetro de la Tierra”, comenta Howard.
Francois Fressin del Centro
Harvard-Smithsonian para Astrofísica presentó unos resultados casi
idénticos el día anterior en la reunión, informando de que una de cada
seis estrellas, o al menos 17 000 millones de estrellas en la Vía
Láctea, tienen un planeta del tamaño de la Tierra en una órbita similar a
la de Mercurio.
Los
planetas de una o dos veces el tamaño de la Tierra no son necesariamente
habitables. Las concienzudas observaciones del equipo de Petigura
demuestran que planetas con dos o tres veces el diámetro de la Tierra
son normalmente como Urano o Neptuno, que tienen un núcleo rocoso
rodeado por gases de hidrógeno y helio y, tal vez, agua. Los planetas
más cercanos a la estrella pueden incluso ser mundos acuosos – planetas
con océanos de kilómetros de profundidad por encima de un núcleo rocoso.
No obstante, los planetas de entre una y
dos veces el diámetro de la Tierra, pueden ser rocosos y, si se sitúan
en la zona de habitabilidad – no demasiado caliente, ni demasiado fría,
sino a la temperatura adecuada para el agua líquida – podrían dar
soporte a la vida.
“Un
objetivo de Kepler es responder a una pregunta que nos hemos hecho desde
la época de Aristóteles: ¿qué fracción de estrellas como el Sol tienen
un planeta similar a la Tierra?”, señala Howard. “Aún no la hemos
contestado, pero Kepler ha encontrado suficientes planetas como para que
podamos realizar estimaciones estadísticas”.
Las estimaciones se basan en una mejor
comprensión del porcentaje de planetas de planetas mayores que el tamaño
de la Tierra que Kepler pasa por alto debido a las incertidumbres en la
detección, lo cual, según las estimaciones del equipo, debe ser de uno
entre cuatro, o un 25 por ciento.
Buscando planetas del tamaño de la Tierra en órbitas terrestres
Para
encontrar planetas, el telescopio Kepler capta repetidas imágenes de
150 000 estrellas en una región del cielo en la constelación de Cygnus.
Los datos se analizan mediante software de ordenador – la “tubería” – en
busca de estrellas que atenúen su brillo brevemente como resultado de
un planeta que pase frente a ellas, lo que se conoce como tránsito. Para
planetas del tamaño de Júpiter, la estrella puede atenuarse un 1 por
ciento, una parte entre 100, lo que es fácilmente detectable. Para
planetas tan pequeños como la Tierra, sin embargo, la atenuación de la
estrella es de una parte entre 10 000, y es fácil que se pierda entre el
ruido, apunta Petigura.
Petigura pasó dos años diseñando un software, conocido como TERRA, acrónimo de Transiting Exoearth Robust Reduction Algorithm
(Algoritmo Robusto de Reducción de Tránsitos de Exotierras), que es muy
similar a la tubería de Kepler. El equipo de la UC Berkeley/Hawái
proporcionó a TERRA planetas simulados para poner a prueba la eficiencia
del software para detectar planetas del tamaño de la Tierra.
“Puede
parecer una locura pasar dos años rehaciendo lo que el equipo de Kepler
ya ha hecho, pero la pregunta que nos hacemos: ¿cuántos planetas del
tamaño de la Tierra estamos pasando por alto? – es tan importante que
queríamos hacerlo de forma independiente para una validación cruzada”,
señala.
“Erik
es realmente brillante”, dice Marcy, que fue el director de
investigación de Petigura cuando era estudiante en la UC Berkeley. “Él
solo ha escrito un software de análisis de datos partiendo de cero,
inspirándose en la experiencia del equipo Kepler de la NASA y su
tubería. Cuanta más gente trabaje en esto, y más análisis independientes
haya, mejor”.
Tras
medir cuidadosamente la fracción de planetas que TERRA pasó por alto,
el equipo corrigió este problema y llevó a cabo un análisis detallado de
12 de los 13 cuartos de observaciones de Kepler disponibles libremente
en Internet. Identificaron 129 planetas similares a la Tierra, variando
en tamaño de casi seis veces el diámetro de la Tierra, al diámetro de
Marte. 37 de estos planetas no fueron identificados en los informes
iniciales de Kepler.
El
análisis confirmó que la frecuencia de planetas aumenta conforme
disminuye el tamaño, algo de lo que Howard y el equipo de Kepler
informaron el año pasado. Tal vez el 1 por ciento de estrellas tienen
planetas del tamaño de Júpiter, mientras que un 10 por ciento tienen
planetas del tamaño de Neptuno. Marcy comparó esto con las rocas de una
playa – los bloques grandes son raros, las piedras son más comunes, los
guijarros, extremadamente abundantes.
Al
contrario que en la playa, donde los granos de arena y las motas son
abundantes, el equipo de Petigura estima que la abundancia de planetas
deja de aumentar, aproximadamente, en el doble del diámetro de la
Tierra, y se mantiene constante hasta el tamaño de la Tierra, el límite
de su análisis. Esto corrige la idea del anterior artículo de Howard,
sobre que la frecuencia de los planetas del tamaño de la Tierra decrece
por debajo del doble del diámetro de la Tierra.
“Hace
un año, Kepler había encontado apenas unos pocos planetas menores que
el diámetro de la Tierra, mucho menos de lo que se esperaría si se
extrapolase hacia abajo la abundancia de planetas mayores”, comenta
Petigura. El recuento de planetas que ha pasado por alto Kepler aún
indica que las “Tierras grandes” son un tercio de la abundancia esperada
si la tendencia al alza siguiese por debajo del doble del diámetro de
la Tierra.
Howard
apunta, sin embargo, que si el 17 por ciento de todas las estrellas
tienen planetas del tamaño de la Tierra dentro de una órbita como la de
Mercurio, “¿dónde se encuentran en nuestro Sistema Solar? Tal vez es una
anomalía en comparación con la gran variedad de estrellas”.
El trabajo de Petigura estuvo patrocinado por una beca para estudiantes graduados de la Fundación Nacional de Ciencia.
Fuente: Ciencia Kanija - UC Berkeley
No hay comentarios:
Publicar un comentario