Ilustración del artista del planeta rocoso alrededor del enano M Gliese 876. Crédito de la imagen: NSF. Click para agrandar.
En la fiebre de la tierra conocida como caza de planetas extrasolares, los bienes inmuebles más preciados se anuncian como "similares a la Tierra". El lunes 13 de junio, los científicos corrieron para plantar su bandera en un pedazo de roca en llamas que orbita una estrella roja.
Este planeta recién descubierto es aproximadamente siete veces la masa de la Tierra y, por lo tanto, el planeta extrasolar más pequeño que orbita una secuencia principal o estrella "enana" (estrellas, como nuestro sol, que queman hidrógeno).
Incluso se sabe que existen planetas más pequeños más allá de nuestro sistema solar, pero tienen la desgracia de rodear a los púlsares, esas cáscaras de estrellas moribundas que giran rápidamente. No se cree que tales planetas sean remotamente habitables, debido a la intensa radiación emitida por los púlsares.
Se cree que los planetas que tienen diez masas terrestres o menos son rocosos, mientras que los planetas más masivos son probablemente gaseosos, ya que su mayor gravedad significa que acumulan y retienen más gas durante la formación planetaria. Hasta el momento se han encontrado 155 planetas extrasolares, pero la mayoría de ellos tienen masas que son más comparables al Júpiter gaseoso que a la Tierra rocosa (Júpiter es 318 veces la masa de la Tierra).
Aunque este nuevo planeta se anuncia como similar a la Tierra debido a su masa relativamente baja, los terrícolas no querrían alquilar una casa allí en el corto plazo. Por un lado, la casa se derretiría. Las temperaturas superficiales estimadas para este planeta, de 200 a 400 grados Celsius (400 a 750 grados Fahrenheit), se deben a la distancia de besos del planeta desde su estrella.
El planeta reside a solo 0.021 UA de la estrella Gliese 876 (1 UA es la distancia entre la Tierra y el sol), y completa una órbita en menos de dos días terrestres. El planeta más cercano al sol en nuestro propio sistema solar, Mercurio ardiente, está casi 20 veces más lejos, orbitando a aproximadamente 0,4 UA.
"Debido a que el planeta está en una órbita de dos días, se calienta a temperaturas similares a las de un horno, por lo que no esperamos vida", dice el miembro del equipo científico Paul Butler de la Carnegie Institution de Washington.
En nuestro sistema solar, la zona habitable, la región templada donde el agua podría existir como líquido en la superficie de un planeta, es aproximadamente de 0,95 a 1,37 UA, o entre las órbitas de Venus y Marte. La estrella Gliese 876 es aproximadamente 600 veces menos luminosa que nuestro sol, por lo que la zona habitable propuesta está mucho más cerca, aproximadamente entre 0.06 y 0.22 UA.
A 0.021 UA, el nuevo planeta está demasiado cerca de la estrella para estar en la zona habitable, y también está sujeto a mayores cantidades de radiación de alta energía como la luz ultravioleta y los rayos X. Mientras que las enanas rojas como Gliese 876 emiten niveles más bajos de UV que las estrellas como nuestro sol, sí emiten violentos destellos de rayos X.
Otra complicación de una órbita tan cercana es que el planeta puede estar bloqueado por mareas, con el mismo lado del planeta siempre frente a la estrella. A menos que haya una atmósfera sustancial para distribuir el calor, un lado del planeta se cocinará en exceso mientras que el otro permanecerá frío.
Se cree que Gliese 876 tiene aproximadamente 11 mil millones de años, por lo que tiene más del doble de edad que nuestro sol. Pero en cierto modo, Gliese es una adolescente para el adulto de mediana edad de nuestro sol. Las estrellas de clase G como nuestro sol viven unos 10 mil millones de años, mientras que las enanas rojas de clase M viven 100 mil millones de años (¡más viejas que la edad del universo!).
El miembro del equipo científico Geoff Marcy, de la Universidad de California, Berkeley, dice que las estrellas M tardan mucho en enfriarse y reducir su tamaño de secuencia principal y su luminosidad. Él dice que si el planeta migró hacia adentro a su órbita cercana actual, probablemente hizo este movimiento durante los primeros millones de años, y luego estuvo sujeto a mucha más radiación que en la actualidad durante cientos de millones de años.
Se cree que Gliese 876 es pobre en metales (para un astrónomo, cualquier elemento más pesado que el hidrógeno y el helio se clasifica como un "metal"). La formación de planetas puede estar relacionada con la metalicidad de la estrella, ya que tanto la estrella como los planetas se forman a partir del mismo material original. Por lo tanto, se espera que un planeta rocoso como la Tierra, hecho de elementos como silicatos y hierro, orbite una estrella rica en metales.
A pesar de ser pobre en metales, Gliese 876 es un sistema de múltiples planetas. Se sabe que dos planetas gigantes gaseosos orbitan alrededor de Gliese 876: el planeta más externo tiene casi el doble de la masa de Júpiter y orbita a 0.21 UA; el planeta medio tiene aproximadamente la mitad de la masa de Júpiter, orbitando a 0.13 UA.
"Todo el sistema planetario es una especie de miniatura de nuestro sistema solar", dice Marcy. "La estrella es pequeña, las órbitas son pequeñas, y más cerca está la más pequeña de ellas, así como la arquitectura está en nuestro propio sistema solar, con los planetas más pequeños orbitando hacia el interior de los gigantes".
Tenemos mucho más espacio para los codos en nuestro sistema solar. Mercurio está más lejos del sol que las distancias de todos estos planetas combinados. Los planetas en el sistema Gliese 876 están tan juntos que interactúan gravitacionalmente entre sí. Este tipo de tira y afloja gravitacional fue cómo los científicos pudieron detectar los planetas en primer lugar.
En el transcurso de una órbita, los planetas tirarán gravitacionalmente de su estrella desde diferentes lados. Los científicos miden el cambio resultante en la luz de las estrellas para determinar la existencia de planetas en órbita.
Para aprender más sobre el planeta más pequeño de Gliese 876, los científicos necesitarían usar otra técnica de búsqueda de planetas llamada fotometría de tránsito. Este método analiza cómo la luz de una estrella parece disminuir cuando un planeta pasa frente a la estrella desde nuestro campo de visión. El eclipse del planeta en órbita permite a los astrónomos determinar la masa y el radio de ese planeta. Anclar esos números indica la densidad del planeta, que luego sugiere de qué está hecho el planeta y si el planeta es rocoso o gaseoso.
Sin embargo, la fotometría de tránsito no se puede usar para decirnos nada sobre los planetas que orbitan alrededor de Gliese 876, porque el sistema está inclinado 50 grados desde nuestro punto de vista. Este ángulo significa que los planetas no bloquearán la luz estelar que llega a la Tierra.
Las enanas rojas son el tipo de estrella más común en nuestra galaxia, y comprenden aproximadamente el 70 por ciento de todas las estrellas. Sin embargo, de las 150 enanas rojas que han estudiado a lo largo de los años, Marcy y Butler solo han encontrado planetas orbitando a dos de ellas. Debido a que la mayoría de los planetas encontrados hasta ahora son gigantes gaseosos, esto podría significar que las enanas rojas son menos aptas para albergar ese tipo de mundos.
Marcy dice que continuarán monitoreando a Gliese 876 en busca de indicios de un cuarto o quinto planeta. "Definitivamente será una de nuestras estrellas favoritas de ahora en adelante".
Una carrera hacia la meta
El trabajo de investigación que describe este descubrimiento ha sido enviado al Astrophysical Journal. Los científicos dicen que recibieron un informe preliminar favorable del árbitro, y esperan que su trabajo sea aceptado y publicado en unos meses. Durante la conferencia de prensa del lunes, se preguntó a los científicos por qué decidieron publicar sus hallazgos ahora, antes de que el documento fuera aceptado para su publicación. ¿Se hizo para vencer a otros cazadores de planetas que podrían pisarle los talones?
Marcy respondió que querían evitar que se filtraran noticias de su descubrimiento. "Lo supimos hace tres años, lo hemos estado siguiendo en silencio, con cuidado, guardando el secreto mientras verificamos el doble y el triple. Luego, hace aproximadamente un mes, hablé con Michael Turner aquí, gente de NSF (National Science Foundation), y conjuntamente decidimos que este descubrimiento fue tan extraordinario, tal vez lo que llamarías un hito en la ciencia planetaria, que era difícil imaginar la tapa de esto por mucho más tiempo. Así que decidimos que, en lugar de filtrarlo a los medios de comunicación, y regatear, con un periódico aprendiéndolo temprano, etc., sería mejor anunciar esto rápidamente ”.
Marcy luego se lanzó en defensa de por qué creía que su hallazgo era correcto, y fue rápidamente respaldado por sus compañeros de equipo. Sin embargo, la precisión de su hallazgo no había sido cuestionada. Quizás su anuncio temprano, combinado con la necesidad de secreto de antemano, es evidencia de la intensa competencia que ha marcado la caza de planetas desde el principio.
El primer descubrimiento de un planeta extrasolar fue anunciado el 5 de octubre de 1995 por Michel Mayor y Didier Queloz del Observatorio de Ginebra, y Marcy y Butler confirmaron las observaciones la semana siguiente. Un ejemplo reciente de la competencia para tomar otras "primicias" de planetas extrasolares ocurrió el verano pasado, cuando el 25 de agosto de 2004, el alcalde, Nuno Santos, y sus colegas anunciaron el descubrimiento del primer planeta extrasolar de masa de Neptuno, en ese momento el extrasolar más pequeño. planeta conocido por orbitar una estrella similar al sol. Este anuncio se produjo menos de una semana antes de que Marcy y Butler anunciaran otros dos descubrimientos de planetas en masa de Neptuno.
El alcalde y sus colegas también han estudiado a Gliese 876. En una conferencia de astronomía en junio de 1998, el alcalde y Marcy anunciaron independientemente la detección del gigante gaseoso más masivo que orbita esta estrella. Marcy y Butler fueron los primeros en hacer un seguimiento de este hallazgo, anunciando el descubrimiento del segundo planeta gigante gaseoso de la estrella en 2001.
La misión Kepler, que se lanzará en junio de 2008, buscará planetas terrestres en órbita alrededor de estrellas distantes. La misión define un planeta del tamaño de la Tierra como entre 0,5 y 2,0 masas terrestres, o entre 0,8 y 1,3 de diámetro de la Tierra. Los planetas entre 2 y 10 masas terrestres, como el planeta anunciado el lunes, se definen como grandes planetas terrestres.
Fuente original: NASA Astrobiology
