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Podría haber millones de “Tierras” en nuestra galaxia

Animación que explica claramente cómo se ha hecho el nuevo análisis de los datos de la misión Kepler de la NASA, que concluye que uno de cada cinco estrellas como el Sol tienen planetas del tamaño de la Tierra y orbitan en la zona templada habitable. Erik Petigura/UC Berkeley, Andrew Howard/UH, Geoffrey Marcy/UC Berkeley & Illumina Studios, Emeryville, Calif.


 

Los datos recogidos por la nave espacial Kepler han permitido obtener la respuesta a una de las preguntas más formuladas durante los últimos siglos: ¿Hay muchos planetas habitables ahí afuera? Los astrónomos afirman que una de cada cinco estrellas como el Sol tienen planetas del tamaño de la Tierra con una temperatura superficial similar a la nuestra. El más cercano está a 12 años luz y puede ser observado a simple vista.

La misión de cuatro años de la nave espacial Kepler ha llegado a su fin, sin embargo, ha proporcionado datos suficientes para alcanzar su objetivo: determinar cuántos de los 100 mil millones de estrellas en nuestra galaxia tienen planetas potencialmente habitables. Basándose en el análisis estadístico de todas las observaciones de Kepler, astrónomos de la Universidad de Berkeley, en California, y de la Universidad de Manoa, en Hawai, estiman que una de cada cinco estrellas como el Sol tienen planetas del tamaño de la Tierra y una temperatura superficial que puede conducir a la vida. “Lo que esto significa es que, cuando se mira hacia las miles de estrellas en el cielo nocturno, la más cercana estrella similar al Sol con un planeta de un tamaño adecuado para ser habitable está probablemente a tan sólo 12 años luz de distancia, y se puede ver a simple vista. Esto es increíble”, comenta Erik Petigura, de Berkeley, quien ha dirigido el análisis de los datos de Kepler.

“Han pasado casi 20 años desde el descubrimiento del primer planeta extrasolar alrededor de una estrella normal. Desde entonces, hemos aprendido que la mayoría de las estrellas tienen planetas de un tamaño como el de la Tierra, y que esos planetas son relativamente comunes en órbitas tan cercanas a su estrella que son demasiado calientes para albergar vida” , explica Andrew Howard, que estudió en Berkeley y ahora es parte del cuerpo docente del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawaii. “Con este resultado hemos alcanzado el éxito, en cierto sentido, al demostrar que planetas como la Tierra son relativamente comunes en la galaxia de la Vía Láctea”. Petigura, Howard y Geoffrey Marcy, profesor de astronomía en Berkeley, publican esta semana sus análisis y conclusiones en la revista online Proceedings of the National Academy of Sciences.

 


La nave espacial Kepler, de la NASA, observó 150000 estrellas dentro de un campo en la constelación del Cisne.  Erik Petigura/UC Berkeley


“Para la NASA esta conclusión -que una de cada cinco estrellas tiene un planeta un poco parecido a la Tierra- es realmente importante, ya que las misiones sucesoras de Kepler intentarán tomar una imagen real de un planeta de este tipo, y el tamaño del telescopio que tienen que construir depende de lo cerca que estén los planetas con talla y tamaño habitables”, explica Howard. “Si hay una gran cantidad de planetas que cumplen esto y que orbitan estrellas cercanas se simplifica la misión”.

El equipo advierte enseguida que los planetas del tamaño de la Tierra no son necesariamente hospitalarios para la vida, incluso si están en órbita en la zona habitable de una estrella donde la temperatura no es demasiado caliente ni demasiado fría. “Algunos pueden tener atmósferas tan espesas que hagan que su superficie esté muy caliente, por lo que las moléculas de ADN no sobrevivirían. Otros pueden tener superficies rocosas que podrían albergar agua líquida, y ser así adecuados para los organismos vivos”, afirma Marcy. “No conocemos las características de esos planetas y si su entorno es adecuado para la vida”.

Sin embargo, desde la semana pasada Howard, Marcy y sus colegas tienen más esperanzas sobre la posibilidad de que muchos de estos planetas sean en realidad rocosos. Comprobaron que un planeta del tamaño de la Tierra descubierto por Kepler, (que no obstante tiene una temperatura en la superficie de unos 1700 grados centígrados y, por tanto, es demasiado caliente para la vida tal y como hoy la conocemos) tiene la misma densidad que la Tierra y está probablemente compuesto por roca y hierro, como la Tierra. “Esto nos da cierta confianza en que cuando miramos hacia la zona habitable, los planetas que sean del tamaño de la Tierra puedan ser, además, rocosos”, matiza Howard.

La NASA lanzó el telescopio espacial Kepler en 2009 para buscar planetas que se cruzaban entre él y la estrella sobre la orbitan, lo que causa una disminución leve (de aproximadamente una diezmilésima parte) en el brillo de la estrella. De entre las 150.000 estrellas fotografiadas cada 30 minutos durante cuatro años, el equipo de Kepler de la NASA informó de más de 3.000 candidatos a planeta. Muchos de ellos son mucho más grandes que la Tierra -que van desde grandes planetas con atmósferas espesas, como Neptuno, a los gigantes gaseosos como Júpiter- o están en órbitas tan cerca de sus estrellas que se asan. Para cribarlos, Petigura y sus colegas están usando los telescopios Keck, en Hawai, para obtener los espectros de tantas estrellas como sea posible. Esto les ayudará a determinar el brillo real de cada estrella y calcular el diámetro de cada planeta en tránsito, poniendo el foco de atención en los planetas con un diámetro similar al de la Tierra.

 


Los astrónomos usan el término “zona habitable” para indicar una órbita que gira no demasiado lejos de la estrella, de tal manera que el agua se congele, y no demasiado cerca, de manera que el agua se evapore.


Independientemente, Petigura, Howard y Marcy se centraron en 42.000 estrellas que son como el Sol o un poco más frías y más pequeñas, y encontraron 603 candidatos a planetas que orbitan en ellas. Sólo 10 de estos planetas tenían unas características similares a la Tierra, es decir, tienen de una a dos veces el diámetro de la Tierra y orbitan a su estrella a una distancia que les hace calentarse a temperaturas tibias adecuadas para la vida. La definición de habitabilidad que ha formulado el equipo de investigadores es que es que un planeta reciba entre cuatro veces y una cuarta parte de la cantidad de luz que la Tierra recibe del Sol.

Lo que distingue este análisis de otros previos sobre los datos de Kepler es que Petigura ha sometido a diversas pruebas de fiablidad a los algoritmos de búsqueda de estos planetas. Petigura en realidad introdujo planetas falsos en los datos de Kepler con el fin de determinar cuáles de ellos podía detectar el software y cuáles no. “Lo que estamos haciendo es un censo de planetas extrasolares, pero no podemos tocar todas las puertas. Sólo después de inyectar estos planetas falsos, y medir cuántos de ellos nos encontramos después del análisis, podemos predecir cuántos de los reales también se pueden haber quedado por el camino”, explica Petigura. La contabilización de planetas perdidos, así como el hecho de que sólo una pequeña fracción de los planetas están orientados de manera que se han cruzado entre Kepler y su estrella madre, les permitió estimar que el 22 por ciento de todas las estrellas similares al Sol en la galaxia pueden tener planetas del tamaño de la Tierra en sus zonas habitables.

“El objetivo principal de la misión Kepler fue responder a la pregunta: Cuando usted mira por la noche al cielo ¿qué fracción de las estrellas que se ven tienen planetas del tamaño de la Tierra a temperaturas tibias para que el agua no se congele o se vaporice, para que sea líquida, ya que el agua líquida se entiende ahora como el prerrequisito para la vida?” , comenta Marcy. “Hasta ahora, nadie sabía exactamente cuántos planetas potencialmente habitables estaban alrededor de estrellas similares al Sol en nuestra galaxia”.

Todos los planetas potencialmente habitables que han aparecido en su estudio orbitan alrededor de estrellas K, que son más frescas y un poco más pequeñas que el Sol, explica Petigura. Pero el análisis del equipo demuestra que el resultado de las estrellas K se puede extrapolar a las estrellas G como el Sol. Si Kepler hubiera sobrevivido y hubiera podido ampliar su misión, habría obtenido suficientes datos para detectar directamente un puñado de planetas del tamaño de la Tierra en las zonas habitables de las estrellas de tipo G. “Si las estrellas en el campo de visión de Kepler son representativas del resto de estrellas en la vecindad solar, entonces se espera que el planeta más cercano (del tamaño de la Tierra) y en órbita habitable alrededor de una estrella está a menos de 12 años luz de la Tierra y puede ser observado a simple vista”.

 
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