25 ago. 2016

Un planeta similar a la Tierra orbita en torno a la estrella más cercana al Sol.

Después de mucho buscar, un equipo internacional de astrónomos liderado por científicos españoles ha encontrado el exoplaneta más cercano a la Tierra. Se llama Próxima b, su masa es parecida a la del nuestro, gira cada once días alrededor de la vecina estrella Próxima Centauri y está situado en la zona de habitabilidad, es decir, que podría albergar agua líquida y, potencialmente, vida.



Ilustración de la superficie del planeta Próxima b con la estrella Próxima Centauri al fondo, donde también se observa muy pequeña la estrella doble Alfa Centauri. / ESO/M. Kornmesser
"Es emocionante saber que hay un planeta parecido a la Tierra en torno a la estrella más cercana a nosotros”, dice un astrónomo

A tan solo 4,2 años luz de la Tierra, se encuentra la estrella Próxima Centauri, denominada así por ser la más cercana al Sol y situarse en la constelación Centaurus. Se trata de una fría enana roja, demasiado débil para observarla a simple vista, aunque vecina de un sistema estelar mucho más brillante y popular: Alfa Centauri, al que seguramente pertenece.

Ahora, un equipo de astrónomos ha encontrado evidencias claras de la presencia de un planeta similar a la Tierra orbitando alrededor de Próxima Centauri, lo que lo convierte en el más cercano al nuestro fuera del sistema solar. Además, se encuentra en la zona de habitabilidad, la región en torno a una estrella donde las condiciones de temperatura permiten la existencia de agua líquida y, por tanto, es un candidato para buscar vida.

Este mundo, que los astrónomos llevaban buscando intensamente desde hace años, se ha bautizado con el nombre de Próxima b. Tras unos días de rumores y filtraciones en varios medios extranjeros, su descubrimiento es portada esta semana en la revista Nature, donde los autores describen los detalles del exoplaneta.

Los datos definitivos se han obtenido en el marco de la campaña de observación Pálido Punto Rojo (Pale Red Dot, en inglés), cuyo nombre hace referencia a la famosa frase de Carl Sagan que describe a la Tierra como un punto azul pálido. Como Próxima Centauri es una estrella enana roja, bañaría a su planeta con un pálido resplandor rojizo. Los avances de este proyecto se comparten por internet y se acompañan de artículos de divulgación.

“Dedicamos dos años a diseñar esta campaña, que ha observado Próxima Centauri desde enero hasta marzo de este año con telescopios de cuatro observatorios. Aunque la señal era prometedora desde el principio, revisamos su consistencia cada noche: es verdaderamente emocionante saber que hay un planeta parecido a la Tierra en torno a la estrella más cercana a nosotros”, destaca Guillem Anglada, investigador español que encabeza el estudio desde la Universidad Queen Mary de Londres.




Durante el primer semestre de 2016, Próxima Centauri ha sido observada regularmente con el espectrógrafo HARPS del telescopio de 3,6 metros que tiene el Observatorio Europeo Austral (ESO) en La Silla (Chile), y monitorizada simultáneamente con otros telescopios de todo el mundo. Los datos se han comparado con los que registró el instrumento UVES, también de ESO, en años anteriores.

Detección por espectroscopía Doppler

Usando una técnica de búsqueda de exoplanetas conocida como espectroscopía Doppler o de velocidad radial, los investigadores detectaron el ligero tirón gravitatorio que el planeta ejercía sobre su estrella. Este la obliga a dibujar una pequeña órbita y se traduce en oscilaciones en su luz, que los científicos pueden medir.

“A finales de marzo estaba claro que la señal Doppler era la que predijimos, pero esto viene de cuatro años atrás, cuando mi colega Mikko Tuomi y yo juntamos datos de HARPS con los del sondeo UVES y, entre otras estrellas, ahí estaba Próxima con señales muy significativas, aunque al principio confusas, del exoplaneta", comenta a Sinc Anglada, satisfecho de haberlas podido confirmar después: "Lo más reseñable ha sido el montón de horas y entusiasmo que ha dedicado todo el equipo”.

Los movimientos detectados, además, son de muy poca amplitud: “Hemos observado que Próxima Centauri se aleja y acerca de nosotros a una velocidad de 5 km/h, similar a la velocidad a la que caminamos, con un patrón regular que se repite cada 11,2 días”, explica Pedro J. Amado, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y coautor del trabajo.

El equipo también tuvo que comprobar que lo observado no fuera la actividad repentina característica de las enanas rojas, una estrellas activas que pueden variar generando efectos parecidos a los que supone la presencia de un planeta. Para excluir esta posibilidad, se monitorizó de forma cuidadosa la luminosidad cambiante de la estrella usando el telescopio ASH2 (operado por el IAA) en el Observatorio de Exploraciones Celestes de San Pedro de Atacama (SPACEOBS, Chile) y otros en el Observatorio Las Cumbres.

De esta forma, se excluyeron del análisis final los datos de velocidad radial tomados cuando la estrella se dilataba. Los resultados de los minúsculos cambios en el efecto Doppler indicaron que la masa del nuevo exoplaneta es al menos 1,3 veces mayor que la de la Tierra, y que orbita a unos 7 millones de kilómetros de Próxima Centauri.

Esto representa sólo el 5% de la distancia entre el Sol y la Tierra. Aunque Próxima b orbita mucho más cerca de su estrella que Mercurio de la nuestra, Proxima Centauri también es mucho más débil que el Sol. Como resultado, este exoplaneta se encuentra dentro de la zona habitable y tiene una temperatura superficial estimada que permitiría la presencia de agua líquida.
Comparación de la órbita de Próxima b con la misma región del sistema solar. / ESO/M. Kornmesser/G. Coleman
La masa del nuevo exoplaneta es al menos 1,3 veces mayor que la de la Tierra y orbita a unos 7 millones de kilómetros de la estrella Próxima Centauri
A pesar de esto, algunos expertos consideran que las condiciones en su superficie se podrían ver muy afectadas por las llamaradas de rayos X y de radiación ultravioleta que emite su estrella, mucho más intensas que las que experimenta la Tierra respecto al Sol. La posibilidad de que exista vida en los planetas en torno a las estrellas enanas rojas actualmente es objeto de debate entre la comunidad científica.

Las observaciones directas de sus atmósferas puede aclarar el misterio. Una de los objetivos prioritarios es confirmar que Proxima b transite delante de su estrella por un lugar favorable para estas observaciones, que también permitirían conocer el radio del exoplaneta, su tamaño (las velocidades radiales sólo informan de la masa mínima) y, por tanto, su densidad. Los científicos necesitan estar seguros de que es un planeta rocoso para confirmar que en su superficie pueda existir agua.

Un blanco perfecto para buscar vida

“En cualquier caso, Próxima b constituye el candidato idóneo para estudiar las características de los planetas en torno a enanas rojas y, por extensión, para la búsqueda de trazas que puedan indicar la existencia de vida”, apunta Amado.

Este exoplaneta se convierte así en un blanco perfecto y cercano para encontrar evidencias de vida en otros lugares del universo. De hecho, el sistema Alfa Centauri (al que muchos astrofísicos consideran que pertenece Próxima) es también el objetivo del primer intento de la humanidad de viajar a otro sistema solar: el proyecto StarShot apadrinado por Stephen Hawking, que plantea el envío allí de una flota de naves minúsculas en busca de mundos potencialmente habitables.

"En el marco de este proyecto, Próxima b constituye el único planeta que se podría visitar en el plazo de una generación", concluye Amado, que también coordina el proyecto CARMENES para la búsqueda de planetas de tipo terrestre desde el Observatorio de Calar Alto, en Almería.

¿Cómo buscar vida en Próxima b?

Por Cristina Rodríguez López, investigadora del IAA y coautora del trabajo

Lo primero y fundamental para ver si un planeta tiene vida, al menos como la de la Tierra, es que tenga agua, lo que descubriremos detectando si hay vapor de agua en su atmósfera. Y para ver si tiene atmósfera, un primer paso es comprobar que el planeta transite o eclipse su estrella. Miramos si su órbita está alineada con nuestra línea de visión, de forma que podamos verlo pasar por delante de la estrella y ocultar su luz.

Si esto es así, analizamos con un espectrógrafo la luz de la estrella mientras el planeta la eclipsa y la composición de su atmósfera. Ese sería el momento de buscar qué biomoléculas están presentes, como agua, dióxido de carbono, metano, ozono... u otros compuestos, que aunque no sean indicativos de vida basada en el carbono y el agua como la nuestra, pueden informar de algún proceso biológico de otro tipo.

Además, cuando el planeta queda oculto totalmente por la estrella (en lo que se llama eclipse secundario), la diferencia entre la luz total justo antes o después del eclipse y la luz cuando el planeta está oculto aporta datos sobre la emisión térmica del planeta y su temperatura. El efecto invernadero producido por la atmósfera ayuda a regular y mantener la temperatura, como en la Tierra.

Otros factores a tener en cuenta serían el efecto protector de la atmósfera, la cantidad de emisión de rayos UV y X emitidos por estrellas activas como Próxima, o que su exoplaneta sufriese acoplamiento de marea al estar muy cerca de su estrella, ofreciendo siempre una cara a la estrella con día permanente y otra donde reina siempre la noche. Nos queda mucho por saber, porque hay diferentes teorías que explican cómo, aun sucediendo todo esto, podríamos llegar a tener condiciones que permitiesen la vida. Necesitamos estudiar este sistema intensamente para poder empezar a responder estas preguntas.

Actualmente, el equipo Punto Pálido Rojo y otros grupos de investigación ya están realizando la búsqueda de eclipses de Proxima b desde diversos telescopios en Chile y Sudáfrica, además de solicitar propuestas de observación desde satélites espaciales para descubrir si transita su estrella. Los futuros telescopios, como el terrestre E-ELT y el espacial James Webb, o espectrógrafos de alta precisión como Espresso (que se instalará en Chile) o CARMENES, serán fundamentales para el análisis en alta precisión de las atmósferas de los exoplanetas cercanos.


FUENTE: SINC

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