Un equipo internacional de investigación, dirigido por la investigadora española de la Universidad Complutense de Madrid, Magdalena Hernán Obispo, ha descubierto un nuevo planeta extrasolar denominado ‘BD+20 1790 b’, que tiene la peculiaridad de ser el más joven hallado alrededor de una estrella.

La edad mínima de esta estrella está estimada en unos 35 millones de años. La importancia de este descubrimiento radica en que cubre un hueco vacío hasta ahora en el rango de edades estelares, lo que permite cimentar y contrastar las teorías de formación planetaria. A juicio de los expertos, representaría el “eslabón perdido” entre el disco protoplanetario y un sistema planetario evolucionado.

Foto: NASA/ESA/G. Bacon. Representación artística.

Foto: NASA/ESA/G. Bacon

De hecho, uno de los grandes problemas sin resolver en la Astrofísica actual es la formación de los planetas alrededor de las estrellas. Se sabe que se forman en los discos de material que rodean a la estrella tras su formación (discos protoplanetarios) y que se disipan transcurridos unos diez millones de años.

A pesar de la gran revolución en el campo que suponen los más de 400 planetas detectados alrededor de otras estrellas, no se conoce cómo se pueden formar en un rango tan amplio de masas, distancias a la estrella y propiedades orbitales.

“Cómo, cuándo y dónde se forman los planetas, cuál es el mecanismo y qué procesos son los que afectan en la formación, cómo evolucionan y cambian las propiedades del planeta con el tiempo, son cuestiones críticas que adolecen de una falta de datos para poder ser respondidas”, subrayan los expertos.

Así, se desconoce la ‘infancia’ de los planetas, las primeras etapas tras su formación. La detección de planetas en estrellas jóvenes permitiría reconstruir esos escenarios de formación y describir cómo son las etapas más tempranas de su evolución.

Sin embargo, la mayor parte de las búsquedas de planetas en otras estrellas han estado centradas en estrellas mayores de un ‘giga-año’. De esta forma, los pocos, pero importantes, esfuerzos hechos en esta dirección sólo habían tenido un candidato como recompensa: el planeta de la estrella ‘HD70573′, con una edad de 100 millones de años.

Asimismo, ‘BD+20 1790 b’ pertenece a los denominados ‘Júpiters calientes’, gigantes gaseosos situados a una distancia de la estrella mucho menor que la de Mercurio al Sol y tardan días (en lugar de años como Júpiter) en dar una vuelta alrededor de la estrella.

Además, la existencia de estos es un reto para las teorías de formación planetaria, que los situaba, al igual que Júpiter en el Sistema Solar, a distancias mucho mayores de la estrella. En concreto, ‘BD+20 1790 b’ es seis veces más masivo que Júpiter y se encuentra a tan sólo 0.066 unidades astronómicas de la estrella.

La investigación se ha desarrollado gracias a los datos tomados en los observatorios de Calar Alto (Almería) y La Palma (Telescopio Nazionale Galileo (TNG) y Liverpool Telescope (LT), a lo largo de los últimos cinco años. Los resultados de este estudio han sido publicados en la revista ‘Astronomy&Astrophysics’.

Fuente: EuropaPress

En 1995 los astrónomos Michel Mayor y Didier Queloz anunciaron la detección de 51 Pegasi b, un planeta que orbita en torno a una estrella de tipo solar a 50 años luz de la Tierra. Confirmado prontamente por los norteamericanos Geoffrey Marcy y Paul Butler, este descubrimiento inauguró una intensa carrera que ha conducido a la detección de un total de más 400 planetas extrasolares contenidos en unos 300 sistemas planetarios.

Aunque todos estos planetas son significativamente más masivos que la Tierra, la instrumentación que está siendo específicamente diseñada para la búsqueda y detección de planetas de tipo terrestre debería conducir en pocos años a la detección de otras tierras.

¿Hay otros mundos con vida?

Durante siglos el hombre se ha preguntado si estamos solos en el universo y ha tratado de responder mediante la observación del sistema solar, pues aquí se encontraban los únicos planetas y satélites al alcance de sus telescopios. Sin embargo, la zona de habitabilidad del entorno solar (esto es, la región que tiene la temperatura y la radiación adecuadas para que se desarrolle la vida) no es más que una pequeña franja circular en torno a la órbita de la Tierra.

Todos los planetas y los satélites, salvo Marte (que se encuentra en la frontera exterior) y naturalmente la Luna, se encuentran fuera de esta zona habitable. Aunque la Luna esté en la zona de habitabilidad, su carencia de atmósfera hace que la vida allí sea extremadamente improbable. De forma que, fuera de la Tierra, las posibilidades de encontrar vida en los otros cuerpos del sistema solar se reducen, aparte de algunas notables excepciones, a Marte.

Marte es muy similar en muchos aspectos a nuestro planeta, tiene agua y energía volcánica y, aunque está ubicado en una zona más fría que la terrestre, su subsuelo es relativamente prometedor. Si no en la actualidad, quizás en fases más tempranas de la evolución del sistema solar Marte tuvo una temperatura más elevada y pudo albergar algún tipo de vida. Aunque ninguno de los intentos realizados hasta la fecha para detectar allí vida haya tenido éxito, merece la pena seguir explorando en detalle su superficie y su subsuelo. En cuanto a los otros cuerpos del sistema solar, tan sólo algunos satélites de Júpiter (como Europa) y de Saturno (como Titán y Encelado) ofrecen alguna vaga posibilidad.

La esperanza de encontrar vida en nuestro sistema solar es por tanto bastante limitada. Pero, al fin y al cabo, el nuestro es un sistema planetario en una estrella de los 100.000 millones que conforman nuestra Galaxia. Y si nuestro Sol está acompañado por sus planetas, cabe esperar que al menos una buena fracción del enorme número de estrellas de la Vía Láctea también lleve asociado un sistema planetario más o menos similar al nuestro.

El descubrimiento del primer planeta extrasolar

Imagen artística de 51 Pegasi y su estrella.

En 1995, utilizando un pequeño telescopio de 1,9 metros del Observatorio de Haute Provence (Francia), los astrónomos suizos Michel Mayor y Didier Queloz detectaron los primeros indicios claros de la presencia de un planeta orbitando en torno a una estrella: 51 Pegasi. Se trata de una estrella de tipo solar situada a 50 años luz de distancia en la constelación de Pegaso.

De manera similar a Mayor y Queloz, los norteamericanos Geoffrey Marcy y Paul Butler llevaban varios años buscando indicios de planetas extrasolares. Poco tiempo después de que la detección del nuevo planeta, denominado 51 Pegasi b, se hiciese pública, Marcy y Butler la confirmaron mediante observaciones realizadas en el Observatorio de Lick (cerca de San José, California). Siguieron otras varias observaciones que mostraron que el planeta tenía una masa de al menos la mitad de la de nuestro Júpiter y que orbitaba muy cerca de su estrella, por lo que la temperatura en su superficie debía estar por encima de los 1000 grados Celsius.

La caza de planetas

Sistema planetario HD70642 I PPARC

La detección del planeta 51 Pegasi b inauguró una rápida carrera a la caza de más y más planetas. En los últimos años se han ido multiplicando y refinando las técnicas de medida, adaptando la instrumentación a este tipo de observaciones, haciendo que tal caza sea cada vez más certera y fructífera.

La observación de un planeta extrasolar es una tarea muy delicada, pues en esencia se trata de ver un pequeño cuerpo oscuro en la inmediata proximidad de un intensísimo foco luminoso (la estrella central). Es como tratar de ver una mota de polvo que, arrastrada por el viento, pasa en la noche por delante del faro iluminado de una motocicleta distante. La técnica inicial de detección, denominada de la “velocidad radial” sigue siendo la más productiva.

Según el planeta orbita en torno a su estrella causa sobre ésta unas pequeñísimas variaciones en su velocidad radial (de acercamiento y alejamiento a la Tierra) que pueden ser identificadas en sus líneas espectrales gracias al efecto Doppler. Ésta fue la técnica empleada para la primera detección de 51 Pegasi b.

La técnica ‘astrométrica’ consiste en la medida de alta precisión de la posición estelar y de las pequeñas desviaciones causadas por el efecto gravitatorio del planeta según se desplaza en su órbita. La técnica de los “tránsitos” se basa en la medida de las variaciones en luminosidad total producidas por los mini-eclipses que se ocasionan cuando el planeta pasa por la línea de mirada que va desde nuestro telescopio a la estrella.

Un planeta de tipo 'Júpiter caliente'. | NASA

Todas estas técnicas siguen caminos más o menos sinuosos y no consiguen detectar el planeta de manera directa, sino tan sólo mediante los efectos causados sobre características de su estrella central (pequeños cambios en su velocidad, posición o brillo). Estas perturbaciones son más acusadas según el planeta es mayor y según su órbita es más cercana a la estrella. Por lo tanto, en términos generales, estas técnicas favorecen la detección de planetas muy masivos y que orbitan muy cerca de sus estrellas.

Gracias a los telescopios progresivamente más potentes y al desarrollo de instrumentación específica de detección de planetas, las noticias que dan cuenta del descubrimiento de nuevos planetas se suceden actualmente de manera muy rápida. En octubre de 2009, la ESO anunció la detección de 32 planetas desde su observatorio en La Silla (Chile) y la NASA, mediante observaciones con el telescopio espacial Spitzer, confirmó la presencia de atmósferas en dos planetas de tipo ‘Júpiter caliente’.

Desde la detección de 51 Pegasi b se han detectado más de 400 planetas extrasolares formando parte de más de 300 sistemas planetarios.

Los planetas de los púlsares

Un pulsar y un planeta que lo orbita.

Tres años antes del descubrimiento en el óptico de 51 Pegasi b, en 1992, utilizando el gran radiotelescopio de Arecibo, el astrónomo polaco Alexander Wolszczan había detectado anomalías en el periodo del pulsar PSR B1257+12 (a casi 1000 años-luz de la Tierra). La única explicación posible para esas anomalías es la presencia de dos planetas con masas unas 4 veces superiores a la terrestre.

Se conocen hoy algunos otros planetas en torno a púlsares, sin embargo, no es seguro que estos planetas tengan las mismas características de los que orbitan en torno a estrellas estándar. Los de los púlsares pueden ser los residuos de planetas gigantes gaseosos que no han sido completamente destruidos cuando la estrella masiva central llegó al final de su vida generando una supernova y dando lugar a la también residual estrella de neutrones. O, alternativamente, quizás tales planetas hayan sido formados en una “segunda ola” de formación planetaria poco después de la explosión de la supernova.

Otras tierras

El telescopio Kepler. | NASA

Los planetas detectados hasta el presente son significativamente más masivos que la Tierra. El siguiente reto que se plantea es pues la detección de pequeños planetas rocosos (de tipo terrestre) en los que se den las condiciones idóneas para el desarrollo de vida.

En el año 2009 la NASA lanzó el telescopio espacial Kepler con la misión específica de explorar muy detalladamente una pequeña región de la Vía Láctea y examinar millares de estrellas con el fin de detectar y caracterizar planetas de tipo terrestre e incluso menores. Siguiendo razonamientos estadísticos, se espera que Kepler llegue a localizar más de un centenar de tales tierras.

Hay otros proyectos espaciales encaminados a la búsqueda de planetas de tipo terrestre. La NASA tiene previsto el Terrestrial Planet Finder y la ESA el Darwin. Ambos observatorios están siendo diseñados para realizar observaciones de interferometría (con varios telescopios) y poder obtener buenas imágenes de los sistemas planetarios más cercanos a la Tierra.

Además de la imagen directa, los estudios espectroscópicos de los planetas de tipo terrestre también revisten un gran interés pues pueden permitir la detección de agua, ozono, dióxido de carbono y de otros compuestos relacionados con la vida en las atmósferas planetarias.

2M1207b, el primer planeta detectado por imagen directa. | ESO

¿Hay otros mundos con vida? Gracias a las nuevas técnicas de observación, tanto desde la Tierra como desde el espacio, las próximas décadas ofrecerán al hombre una relación progresivamente más estrecha con el cosmos. La detección de planetas extrasolares no ha sido más que la primera de una apasionante e impredecible serie de aventuras.

Curiosidades

• En el año 2004, el Observatorio del Hemisferio Austral (ESO) anunció la detección de un planeta mediante imagen directa con el Very Large Telescope (VLT): 2M1207b, un objeto 5 veces más masivo que Júpiter situado a unos 170 años luz de la Tierra. En el año 2009 ya se han detectado, mediante imagen directa, 11 planetas que forman parte de 9 sistemas planetarios diferentes, y cabe esperar que los grandes telescopios ópticos, con espejos de entre 8 y 10 metros, multipliquen este tipo de detecciones en el futuro próximo.
• Algunos astrónomos pretenden haber detectado planetas huérfanos, esto es, planetas que vagan o flotan libremente por el espacio sin estar sujetos a ninguna estrella. De confirmarse su existencia, habría que estudiar si tales “planetas” tienen las mismas características que los planetas estándar que orbitan en torno a estrellas. Y es que un planeta huérfano pudo quizás formarse a partir de una pequeña nube interestelar que no llegó a formar una estrella, mediante un mecanismo diferente del que forman las estrellas y los discos circunestelares polvorientos que acaban produciendo un sistema planetario de los habituales.
• El planeta extrasolar más cercano de los conocidos se encuentra a tan sólo 10 años luz de la Tierra, su nombre es Epsilon Eridani b y es tan sólo una vez y media más masivo que Júpiter. Fue descubierto en el año 2000 y confirmado, mediante medidas astrométricas, por el telescopio espacial Hubble en el año 2006.

Fuente: El Mundo

Dos equipos de astrónomos han descubierto un planeta fuera del sistema solar que podría estar orbitando en sentido contrario con respecto a la rotación de la estrella, un descubrimiento que podría arrojar luz sobre como de único es la alineación relativamente perfecta de nuestro sistema solar en  comparación con otros sistemas planetarios.

Al medir la rotación de la estrella madre de HAT-P-7b, un planeta descubierto en 2008, los dos equipos, uno dirigido por el profesor asistente de física del MIT Joshua Winn y el otro por Norio Narita en el Observatorio Astronómico Nacional del Japón, encontró que la órbita se inclina por lo menos 86 grados con respecto al ecuador de la estrella. La drástica desalineación del exoplaneta, sugiere que sea rotativo en los dos polos de la estrella o que gire en sentido contrario, un fenómeno que no ocurre en nuestro sistema solar y que podría ayudar a explicar por qué la vida se desarrolla aquí .

Más de 400 exoplanetas han sido descubiertos desde 1995 gracias a los grandes telescopios terrestres que han hecho más fáciles de observar estos planetas. Su estudio es importante porque sus diferentes órbitas pueden ayudar a los astrónomos entender mejor cómo se forman los planetas.

Las imagenes muestran dos posibilidadespara la extraña orbita de HAT-P-7b. El grafico de arriba muestra una orbita "polar" en la cual el planeta va sobre los polos de la estrella. La imagen de abajo muestra una orbita "retrograda" en la cua el planeta gira en posicion contraria a la rotacion de la estrella. Astronomos no pueden distinguirestas dos posibilidades porque la orientacion exacta del eje de rotacion de la estrella aun no se sabe. Ilustraciones: Simon Albrecht

La popularidad del estudio de los exoplanetas ha revivido la astronomía estelar, el estudio de cómo se forman las estrellas, que había pasado a un segundo plano en otros campos como la cosmología hasta hace poco, según Adam Burrows, astrofísico de la Universidad de Princeton. Sin embargo, “a fin de comprender los planetas, tenemos que entender las estrellas”, explicó Burrows, señalando que muchas de las propiedades de los planetas evolucionaron en términos de parámetros estelares como masas, radios y espectros. Debido a que la formación de planetas se entiende en el contexto de la formación de estrellas, los planetas y la astronomía estelar “se necesitan mutuamente”, dijo Burrows.

Los planetas de nuestro sistema solar están bien alineados, girando en la misma dirección que la de su estrella madre, el sol. Durante cientos de años, los astrónomos han considerado este modelo como un indicio de que los planetas y el sol forman a partir de la misma disco giratorio de gas y polvo. Ellos han asumido lo mismo acerca de otros sistemas planetarios, Winn dijo.

Pero los acontecimientos recientes en el estudio de los exoplanetas, sugieren que estos no se ajustan a las teorías anteriores de la evolución orbital y pueden haberse desarrollado de una manera totalmente diferente de la del sistema solar.

El estudio de los exoplanetas proporciona el contexto para la comprensión de lo inusual, o tal vez normal, del sistema solar. Que haya vida en nuestro sistema solar podría tener algo que ver con el hecho de que los planetas están alineados casi perfectamente con el sol. O tal vez esta alineación ordenada de los planetas es la norma, y un exoplaneta con la orbita tan inclinada sea lo inusual, explicó Winn.

El descubrimiento de HAT-P-7b  no es el primero que se encuentra con una órbita inclinada. En febrero, el equipo de Winn encontró otro exoplaneta con una inclinación de 37 grados. Pero su último descubrimiento es “de lejos el caso más drástico de un desajuste que se ha encontrado”, según Winn, cuya investigación fue publicada en un artículo en el Astrophysical Journal en octubre.

Además de Winn y Simón Alberto, un estudiante postdoctoral del grupo de Winn en el MIT, el equipo incluyó a John Asher Johnson de la Universidad de Hawai; Andrew Howard, y Geoffrey Marcy de la Universidad de California, Berkeley; Ian Crossfield de la Universidad de California, Los Angeles; y Matthew Holman del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. El trabajo fue financiado por el programa Origins de la NASA.

Descubrir lo extraño

Winn equipo descubrió la desalineación en julio, utilizando el telescopio japonés Subaru en Hawai. Para medir el ángulo de la órbita de HAT-P-7b, que es 1,4 veces más ancho y 1,8 veces más masivo que Júpiter y situado a unos 1.000 años luz de distancia, es necesario que sea un planeta “eclipsante”, o que pase delante de su sol desde nuestra perspectiva.

“Hay sólo unos 60 exoplanetas eclipsantes conocidos, y acabamos de empezar nuestro recorrido por la lista”, dijo Albrecht. HAT-P-7b es el exoplaneta 15º medido por Winn y sus colegas.

Este exoplaneta eclipsante permite a los astrónomos basarse en el desplazamiento del efecto Doppler que crea cambios sutiles de color al ser medido por un espectrógrafo de alta resolución, cuando algo se mueve, como una estrella en rotación. Cuando algo se mueve hacia nosotros, se ve un poco más azul, y cuando se aleja de nosotros, se ve un poco más rojo, Winn explicó.

Si la órbita de un exoplaneta pasa a ser visto desde el ángulo justo, por lo que el planeta pasa directamente por delante de la estrella de una vez por órbita, el planeta bloquea una pequeña fracción de la luz de las estrella que llega a la Tierra. Esto no sólo hace que la estrella aparezca más tenue, sino también hay cambios en el espectro de la luz de la estrella,que es como el arco iris que se ve cuando la luz pasa a través de un prisma. Según Winn, si un planeta es progrado, primero pasa por delante de la proximidad o la mitad azul de la estrella, y esto causa un desplazamiento hacia el rojo en la luz de las estrellas observadas. El planeta pasa por el retroceso o la mitad roja de la estrella, provocando un cambio de color azul.

El equipo de Winn observó el patrón opuesto de HAT-P-7b. “En primer lugar, vimos la luz de la estrella tornarse más azul, y luego más rojo”, dijo Albrecht. “En todos los demás casos que hemos visto, la luz es roja al principio y luego es azul. Esto nos indicó que desde nuestro punto de vista de la Tierra, el HAT-P-7b estrellas parece girar en la dirección opuesta a la revolución de su planeta. ”

Midiendo estos cambios, se puede estimar el ángulo entre el eje de la estrella y la órbita del planeta. Equipo Winn estima que el ángulo puede estar entre al menos 86º y 180 grados. Esto significa que el exoplaneta  orbita alrededor de los polos de su estrella con una inclinación de unos 90º, o bien, está girando hacia atrás a lo largo del ecuador de la estrella a 180 grados.

“Hay una amplia gama de incertidumbre, porque no hemos medido el ángulo real entre la órbita y el Ecuador estelar. En vez de eso sólo se puede medir el ángulo que vemos desde nuestro punto de vista sobre la Tierra “, explicó Winn. Lo que se desconoce cómo se inclina el eje de rotación estelar es con respecto a nuestra línea de visión.

El equipo japonés informó de resultados similares en un artículo publicado en Publications of Astronomical Society of Japan Letters en octubre.

Explicar la desalineación

Debido a que los teóricos son reacios a abandonar la teoría de que todos los planetas y sus estrellas se forman de un disco del mismo material, se centran en la idea de que los exoplanetas se formaron con una órbita “normal” y de alguna manera se cambió, según Winn.

Una posibilidad es que varios planetas se formaron en lo que resultó ser una configuración inestable, con su gravedad luchando con la de otros planetas hasta cierto punto, dando paso a “algo más caótico donde los planetas van por cualquier lado”, dijo Winn.

O tal vez hay un tercer objeto, como un planeta adicional o una estrella compañera en el sistema, cuya gravedad perturba la órbita del exoplaneta y la inclina, un fenómeno conocido como el efecto Kozai.

“El objetivo es averiguar con qué frecuencia sucede esto para determinar como de improbable puede resultar nuestro rincon galactico”, dijo Winn. En agosto, un equipo europeo anunció que había descubierto un exoplaneta retrógrado conocido como WASP-17b, aunque los resultados finales del equipo aún no han sido publicados.

Adam Burrows adelante que HAT-P-7b será muy estudiado, ya que es uno de los pocos exoplanetas que puede ser visto por el satélite de la NASA Kepler y podrían ayudar a abrir el campo de la astronomía estelar.

“Hace años el campo estaba en calma”, explicó Burrows. “Pero ahora, a causa de estos resultados, el campovuelve a ser lo que era. Hay un renacimiento, y esto es en gran medida es gracias a los observadores como Josh, que han impulsado el tema.

Fuente: http://web.mit.edu/newsoffice/2009/backward-planet.html

El Observatorio Kepler de la NASA es una de nuestras mejores apuesta para encontrar un planeta rocoso tipo Tierra girando alrededor de otra estrella. Sus increíblemente precisos instrumentos están diseñados para que conseguirlo, pero parece que ahora se sabe con precisión la causa de los problemas habidos en el observatorio y que le impiden observar. Los expertos de la NASA anunciaron que el ruido existente en sus amplificadores probablemente no permitirán tomar imágenes de sus objetivos al menos hasta 2011.

Kepler, es una misión de búsqueda de planetas extrasolares de tamaño similar al de la Tierra. Kepler fue lanzado el pasado 6 de marzo, con una misión de observar 100.000 estrellas de una región específica del cielo buscando variaciones de luz estelar debido a la interposición de planetas, o tránsitos.

Un fallo electrónico del observatorio Kepler de la NASA retrasará su búsqueda de planetas extrasolares

Según el equipo que controlar el telescopio, se están haciendo todos los esfuerzos posibles para cambiar la forma en que el instrumento procesa los datos. La idea es sortear los amplificadores, o tomar todos los datos que se pueda sin ellos. Sin embargo, los expertos admiten que incluso trabajando contra reloj para resolver estos problemas, la iniciativa en la busqueda de exoplanetas ha pasado ahora a los observadores en la Tierra para que usen sus potentes antenas para detectar el mismo tipo de exoplanetas que Kepler estaba diseñado a cazar.

“No vamos a poder ser capaces de encontrar planetas tipo Tierra en la zona de habitabilidad, o va a ser muy difícil, hasta que el trabajo [de reparación] esté terminado”, anunció el investigador principal de la misión William Borucki. El científico realizó este anuncio el pasado jueves en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Moffett Field, California, durante la reunión del consejo asesor de la NASA. Borucki explicó que el fotómetro de 95 millones de píxeles que está en el corazón del telescopio Kepler de 95 cm sólo captura débiles señales, que necesitan ser amplificadas.

Y aquí es donde entran los amplificadores. Consideremos las variaciones de brillo registradas cuando un planeta se mueve por delante de una estrella. Al ser estas señales muy débiles necesitan ser amplificadas hasta un cierto umbral. El proceso hace que estos cambios hagan a las señales adecuadas para realizar las observaciones científicas. Pero cuando los amplificadores, cuyo propósito es sencillamente incrementar el nivel de intensidad de la señal, funcionan mal y añaden un “ruido” no deseado, que distorsiona la señal original. Esto produce que una peor calidad de los datos y en el peor de los casos que sean inutilizables.

Fuentes: OdiseaCosmica y softpedia

La NASA ha buscado el agua y componentes químicos que forman la vida en el transcurso de la exploración espacial. Pero la mayoría de  simulaciones por ordenador que ayudan a los científicos a comprender como los sistemas planetarios se forman, suelen pasar por alto la química de los planetas. Al menos hasta ahora.

Un nuevo estudio ha examinado por primera vez en la dinámica y la química de la formación de planetas similares a la Tierra. Este enfoque muestra cómo se forman los planetas rocosos de la espiral de gas y polvo en los sistemas planetarios mas jóvenes, y también qué elementos químicos existentes en los planetas que surgen de este caos.

Formacion de un planeta

“Si estamos en busca de planetas como la Tierra, estaría bien saber qué tipo de química buscamos”, dijo Jade Bond, científico planetario en la Universidad de Arizona en Tucson, y principal autora del estudio.

Este primer paso sólo ha evaluado la química del sistema solar de la Tierra, y todavía necesita pruebas a través de modelos más dinámicos. Pero, finalmente, Bond y sus colegas esperan también evaluar la composición química de los exoplanetas en órbita alrededor de otras estrellas.

Luz verde a planetas húmedos

Los modelos dinámicos se centran generalmente en lainteracciones físicas que conducen a la formación de esos planetas rocosos, y no examinan la química que los forman. A lo sumo, algunos modelos han simulado cómo los meteoritos podrían llevar agua a los planetas.

El grupo de Bond quería ver si los modelos dinámicos también pueden predecir con éxito los componentes químicos que componen los planetas similares a los del sistema solar de la Tierra. Con ese fin, utiliza un software comercial para analizar los elementos que componen los planetas, utilizando un modelo dinámico de 2006 hecho por David O’Brien del Instituto de Ciencias Planetarias en Tucson, Arizona, y sus colegas.

El software averiguó la química inicial de diferentes planetas mediante el cálculo del equilibrio de condensación de las temperaturas dentro de la nube primigenia de polvo y gas que eventualmente formó el sistema solar. Los científicos han encontrado que ciertos perfiles de temperatura encajan con determinados perfiles químicos, después de haber estudiado el material de meteoritos caídos en la Tierra.

Algunos meteoritos todavía tienen perfiles químicos de los comienzos del sistema solar, y pueden ser muy útiles como comparaciones reales en las simulaciones.

Los resultados del modelo muestran que la Tierra y otros planetas rocosos del sistema solar se formaron con “humedad”, quizá con agua suficiente para sostener la vida. Sin embargo, elementos importantes como el nitrógeno y el carbono no se acumularon en la formación del planeta durante la simulación, lo que sugiere que tuvieron que llegar por otros medios para poner en marcha el desarrollo de la vida en la Tierra.

Los gigantes gaseosos como Júpiter y Saturno parecen influir en la acumulación de agua en los planetas terrestres. Pero la evolución de gigantes gaseosos tiene menos efecto sobre los elementos que forman las capas rocosas de estos planetas más pequeños, al menos después de que los gigantes de gas se hubieron formado y se mudaron a sus órbitas actuales.

Haciendo mejores mundos

Estos hallazgos preliminares parecen prometedores. Pero los investigadores quieren extender su análisis químico a través de modelos más dinámicos antes de que se sientan seguros al sacar conclusiones sobre la manera exacta de como el sistema solar de la Tierra se formo.

“Básicamente estamos tratando de obtener una idea mejor de cómo se forman los planetas terrestres, y los procesos que podemos esperar ver”, explica Bond. “Y no sólo estamos centrados en nuestro sistema solar, también lo estamos en otros sistemas planetarios”.

Bond quiere incluir muchos más factores que juegan un papel importante en cómo el equilibrio químico de un planeta toma forma, como las migraciones de planetas gigantes en el mismo sistema estelar, pero sabe que los ordenadores hoy en día aún tienen sus límites.

“Esencialmente, conseguir cada aspecto de esto, ver el modo en el que va la dinámica, seguir cada partícula y su salida de cada colisión, sumándola en la química, cruzando las líneas de hielo … la potencia de cálculo de los computadores es ridículo para eso”, dijo Bond.

Acotando la búsqueda

Sin embargo, los investigadores han comenzado a hacer el perfil químico de los sistemas de exoplanetas conocidos con las actuales simulaciones. Para saber si planetas rocosos se forman con un equilibrio determinado de agua y otros componentes químicos, aun queda mucho por recorrer en la comprensión de si las condiciones necesarias para la vida son comunes o no.

Mejores modelos podrían incluso ayudar a centrar la búsqueda del telescopio espacial Kepler de la NASA y otras misiones, una vez que los perfiles químicos de dichos planetas terrestres se hayan establecido firmemente. Pero la certeza científica sólo puede venir cuando los investigadores pueden verificar sus perfiles químicos de los planetas en otros modelos dinámicos.

Fuente: Space.com