La misión Kepler de la NASA ha confirmado su primer exoplaneta en la “zona habitable” en torno a una estrella, la región donde el agua líquida podría existir en la superficie del planeta. Kepler también ha descubierto más de 1.000 candidatos a nuevos planetas, casi duplicando el número previamente conocido. Diez de estos candidatos son de un tamaño parecido a la Tierra y órbitan en la zona habitable de su estrella anfitriona. Los candidatos requieren observaciones de seguimiento para verificar que son planetas reales.

El planeta recién confirmado, Kepler-22b, es el más pequeño encontrado hasta ahora orbitando en el centro de la zona habitable de una estrella similar a nuestro sol. El planeta tiene aproximadamente 2,4 veces el radio de la Tierra. Los científicos aún no saben si Kepler-22b tiene una composición predominantemente rocosa, gaseosa o líquida, pero su descubrimiento es un paso más cerca de encontrar planetas como la Tierra.

Investigaciones previas sugerían la existencia de planetas cercanos al tamaño de la Tierra en zonas habitables, pero la confirmación clara resultó difícil de alcanzar. Otros dos planetas pequeños orbitando estrellas más pequeñas y frías que nuestro Sol fueron confirmados recientemente en los bordes de la zona habitable, con órbitas más parecidas a las de Venus y Marte.

EN BUSCA DEL GEMELO DE LA TIERRA

“Este es un importante hito en el camino para encontrar gemelo de la Tierra”, dijo Douglas Hudgins, científico del programa Kepler de la NASA en Washington.

Kepler descubre planetas y planetas candidatos mediante la medición de las caídas en el brillo de más de 150.000 estrellas debido a planetas que se cruzan por delante. Kepler requiere por lo menos tres tránsitos para verificar una señal de un planeta.

“La fortuna nos sonrió con la detección de este planeta”, dijo William Borucki, investigador principal de Kepler del Ames Research Center de la NASA, quien dirigió el equipo que descubrió Kepler-22b. “El primer tránsito fue capturado tan sólo tres días después de que Kepler quedase operativamente preparado. Fuimos testigos del tercer tránsito en el verano de 2010″.

El equipo científico de Kepler utiliza los telescopios terrestres y el Telescopio Espacial Spitzer para revisar las observaciones de planetas candidatos que la nave espacial encuentra. El campo de estrellas que Kepler observa en las constelaciones Cygnus y Lyra sólo puede ser visto desde observatorios terrestres en la primavera y hasta principios de otoño. Los datos de estas otras observaciones ayudan a determinar qué candidatos se pueden validar como planetas.

TARDA 290 DÍAS EN ORBITAR SU ESTRELLA

Kepler-22b se encuentra a 600 años luz de distancia. Mientras que es más grande que la Tierra, su órbita de 290 días alrededor de una estrella similar al Sol se asemeja a la de nuestro mundo. La estrella del planeta anfitrión pertenece a la misma clase que nuestro sol, llamado tipo-G, aunque es ligeramente más pequeña y fría.

De los 54 candidatos a planetas en zona habitable comunicados en febrero pasado, Kepler-22b es el primero en ser confirmado. Este hito se publicará en The Astrophysical Journal.

Desde el último catálogo que fue publicado en febrero, el número de planetas candidatos identificados por Kepler se ha incrementado en un 89 por ciento y asciende actualmente a 2.326. De estos, 207 son aproximadamente del tamaño de la Tierra, 680 son super tamaño de la Tierra, 1.181 son del tamaño de Neptuno, 203 son del tamaño de Júpiter y 55 son más grandes que Júpiter.

Los resultados, basados en observaciones realizadas desde mayo 2009 hasta septiembre de 2010, muestran un incremento importante en el número de candidatos a planeta de menor tamaño.

Kepler observó muchos grandes planetas en órbitas pequeñas al comienzo de su misión, que se reflejaron en el comunicado de febrero. Después de haber tenido más tiempo para observar tres tránsitos de planetas con periodos orbitales, los nuevos datos sugieren que los planetas entre una a cuatro veces el tamaño de la Tierra pueden ser abundantes en la galaxia.

Hay 48 candidatos a planetas en la zona habitable de su estrella. Si bien esto es una disminución de los 54 reportados en febrero, el equipo de Kepler ha aplicado una definición más estricta de lo que constituye una zona habitable en el nuevo catálogo, para tener en cuenta el efecto de calentamiento de la atmósfera en periodos orbitales más largos.

“El tremendo crecimiento en el número de candidatos tamaño de la Tierra nos dice que nos acercamos a los planetas para los que Kepler fue diseñado: los que no sólo son del tamaño de la Tierra, sino que también son potencialmente habitables”, dijo Natalie Batalha, responsable del equipo de Kepler en la San Jose State University en California.

Fuente: Europa Press

Representación artística del telescopio Kepler.

En el esquema de clasificación estelar estándar, mientras que este tipo de estrellas son algo similares a nuestro Sol (que es una estrella de clase G), las estrellas de la Clase F son más calientes y brillantes estrellas y la clase K son más frías y más débiles. Dada esta variedad de estrellas, las zonas habitables varían con cada clase de estrella. Algunos planetas habitables podría orbitar su estrella madre al doble de la distancia Tierra orbita el Sol o en el caso de una tenue estrella, menos de la órbita de Mercurio.

¿De qué forma esta investigación muestra que los pequeños mundos rocosos son más comunes de lo esperado?

Dr. Wesley Traub, Científico Jefe de Programa de Exploración de Exoplanetas de la NASA describe su teoría en un trabajo reciente presentado a la revista Astrophysical Journal.

En base a los cálculos de Traub en su paper, se formula que aproximadamente una tercera parte de estrellas de la clase F, G, K deben tener al menos un planeta rocoso en la zona habitable. Traub basa sus afirmaciones en datos de los primeros 136 días de la misión Kepler.
Inicialmente a partir de 1235 candidatos a exoplanetas, Traub redujo la lista a 159 planetas orbitando estrellas de clase F, 475 estrellas que orbitan la clase G, y 325 orbitando estrellas de clase K, con un total de 959 exoplanetas en su modelo. Para generar el modelo, Traub define como planetas terrestres aquellos que su radio oscila entre la mitad y el doble del radio de la Tierra. El rango para la masa especificado en el modelo de trabajo oscila entre una décima parte y 10 veces más que la Tierra. Es decir, planetas que son similares a Marte hasta las teóricas súper-Tierras.

El documento establece tres rangos diferentes de la zona habitable: una “amplia” zona habitable (HZ) 0,72 a 2,00 UA, un HZ más restrictivo 0,80 a 1,80 UA, y una estrecha HZ / de 0,95 a 1,67 UA.
Después de trabajar a través de la matemática necesaria para su modelo, viniendo con una nueva regla que da a una clase de estrella un tipo de zona habitable y prediciendo cuántos planetas debería estar en esas distancias, Traub estima que la frecuencia de estos planetas en zonas habitables es de un (34 ± 14)%.

Agregó que los planetas de tamaño medio tienen la misma probabilidad de ser encontrados alrededor de estrellas débiles y más brillantes, aunque aparezcan planetas más pequeños en torno a ellas. Pero eso es probablemente debido a los límites de nuestra actual tecnología, donde los planetas pequeños son más difíciles de ver para Kepler.

Traub discutió cómo la citada incertidumbre es el error formal en la proyección del número de planetas de periodo corto, y que la verdadera incertidumbre no se conocerá hasta que las observaciones de Kepler de los períodos orbitales en el rango de 1.000 días disponibles.

Fuentes: UniverseToday

 http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1109/1109.4682v1.pdf

http://kepler.nasa.gov/

Representación artística del exoplaneta TrES-2b.

En nuestro sistema solar, Júpiter está envuelto en nubes brillantes de amoníaco, que reflejan más de un tercio de la luz solar que le alcanza. Por el contrario, TrES-2b (que fue descubierto en 2006 por la Trans-Atlantic Exoplanet Survey, o TrES) carece de nubes que reflejen la luz debido a su alta temperatura.
TrES-2b orbita su estrella a una distancia de sólo tres millones de kilómetros. La intensa luz de la estrella calienta TrES-2b a una temperatura de más de 1.800 grados Fahrenheit, demasiado caliente para las nubes de amoníaco. En su lugar, su ambiente exótico contiene productos químicos que absorben la luz como el sodio y el potasio vaporizado u óxido de titanio en estado gaseoso. Sin embargo, ninguno de estos productos químicos explican completamente la negrura extrema de TrES-2b.

“No está claro cual es el responsable de que este planeta sea extraordinariamente oscuro”, dijo el coautor David Spiegel de la Universidad de Princeton. “Sin embargo, no es completamente negro como el azabache. Hace tanto calor que emite un tenue resplandor rojo, al igual que una brasa o las bobinas en un horno eléctrico”.
Kipping y Spiegel determinan la reflectividad de TrES-2b con datos de la nave espacial Kepler de la NASA. Kepler está diseñado para medir el brillo de las estrellas distantes con una precisión extrema.

El equipo monitorizó el brillo del sistema de TrES-2 mientras el planeta orbita su estrella. Se detectó un oscurecimiento sutil y un brillo debido a al cambio de fase del planeta.

TrES-2b se cree no tiene un movimiento de rotación, como nuestra luna, así que un lado del planeta siempre se está cara a la estrella. Y al igual que nuestra luna, el planeta muestra fases cambiantes a medida que orbita su estrella. Esto hace que el brillo total de la estrella, más el del planeta varíe un poco.

“Al combinar la impresionante precisión del telescopio Kepler con las observaciones de más de 50 órbitas, se detectó el menor cambio en el brillo registrado hasta la fecha en un exoplaneta: sólo 6 partes por millón”, dijo Kipping. “En otras palabras, Kepler fue capaz de detectar directamente la luz visible procedente del propio planeta”.

Estas fluctuaciones tan pequeñas han demostrado que TrES-2b es muy oscuro. Un mundo que refleje mas luz habría mostrado mayores variaciones en el brillo durante el cambio de fase.

Kepler ha localizado más de 1.200 candidatos a planetas en su campo de visión. Análisis adicionales revelarán si hay otros planetas inusualmente oscuros en los datos recogidos.

TrES-2b orbita la estrella GSC 03549-02811, que se encuentra a unos 750 años luz de distancia y está encuadrada en la constelación de dragón (un año luz es cerca de 6 billones de kilómetros).

Fuente: Physorg

Washington. (EFE).- El telescopio espacial Kepler, de la NASA, descubrió sus cinco primeros exoplanetas, cuerpos que circundan estrellas de otros sistemas solares, informó el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL).

Los descubrimientos del Kepler fueron confirmados por los observatorios astronómicos de las españolas Islas Canarias, de Hawai, California, Texas y Arizona, añadió el JPL en un comunicado. La existencia de los exoplanetas, identificados como Kepler 4b, 5b, 6b 7b y 8b, también fue anunciada durante una reunión de la Sociedad Astronómica de Estados Unidos en Washington.

“Estas observaciones nos ayudan a comprender cómo se forman los sistemas planetarios y cómo evolucionan a partir de los discos de gases y polvo que dan origen a las estrellas y sus planetas”, señaló William Borucki, del Centro Ames de Investigaciones de la NASA.

“Los descubrimientos también nos demuestran que nuestros instrumentos están funcionando bien y que el Kepler logrará sus objetivos científicos”, añadió. El telescopio espacial fue lanzado el 6 de marzo del año pasado para observar más de 150.000 estrellas y los planetas que les rodean. El comunicado del JPL indicó que los exoplanetas han sido denominados “júpiteres calientes” debido a su gran masa y sus temperaturas extremas. En tamaño son similares a Neptuno y algunos de ellos más grandes que Júpiter.

Con órbitas de 3,3 a 4,9 días, la temperatura de los exoplanetas es de entre 1.200 y 1.650 grados centígrados, demasiado altas para albergar algún tipo de actividad biológica como la conocemos en la Tierra. Según el director de la División de Astrofísica de la NASA en Washington, John Morse, el descubrimiento de esos planetas hace más factible la posibilidad de que en un futuro cercano se detecte la presencia de uno con las mismas características de la Tierra. “Es sólo cuestión de tiempo para que las observaciones de Kepler nos lleven a planetas más pequeños con órbitas más prolongadas y que estén más cerca del primer análogo terrestre”, indicó.

Una característica crucial de un planeta similar a la Tierra será la de que tenga una temperatura que permita la existencia de agua en forma líquida sobre su superficie. El telescopio espacial detecta la presencia de exoplanetas a través de una medición del brillo de sus estrellas. Cuando los planetas cruzan esas estrellas bloquean su haz de luz visto desde la Tierra o desde el Kepler.

El análisis de esa información permite determinar sus tamaños así como sus temperaturas y los tiempos de sus órbitas. “Las observaciones de Kepler nos dirán si existen estrellas con planetas que pudieran albergar vida. También nos dirán si, definitivamente, estamos solos en esta galaxia”, indicó Borucki.

Fuente: La Vanguardia

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

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

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