El caos dificulta la búsqueda de planetas habitables

Ilustración artística del exoplaneta HD 209458b evaporándose. Crédito: ESA/NASA.

En los primeros días del Sistema Solar, los cuerpos rocosos colisionaron, los asteroides y cometas rozaban unos con otros, y los planetas gigantes se desplazaron lentamente alejándose del Sol. Pero si esto le suena como una demostración extrema de caos cósmico, piénselo de nuevo. Comparado con los sistemas planetarios en cualquier lugar de la Vía Láctea, nuestro sistema fue relativamente tranquilo. Y esta es una razón por la que los astrónomos pueden tener dificultades para reconocer planetas similares a la Tierra en el Universo.

Esta fue la esencia de una mesa redonda realizada en la conferencia de Sistemas Solares Extremos II, donde los astrónomos presentaron sus últimos resultados en el estudio de planetas más allá de nuestro Sistema Solar. El astrónomo Alessandro Morbidelli del Observatorio de Niza en Francia explicó cómo las simulaciones por computador revelan la naturaleza caótica de los sistemas planetarios que contienen planetas masivos similares a Júpiter. “Los planetas habitables similares a la Tierra son muy vulnerables si hay gigantes en el sistema”, dijo. Los planetas gigantes tienden a migrar a través del sistema, arrojando pequeños planetas a su estrella madre o al espacio interestelar en el proceso. “Los sistemas solares como el nuestro pueden ser casos extremadamente raros”.

Lentos, pero seguros, los astrónomos están comenzando a comprender la caótica evolución de los sistemas solares. Los planetas gigantes con frecuencia terminan cerca de su estrella debido a la fricción con los restos del disco de gas y polvo que rodea a la estrella, o como resultado de las perturbaciones gravitatorias de otro planeta masivo. Según los cálculos presentados en la conferencia por el astrónomo teórico Smadar Naoz de la Universidad del Noroeste en Evanston, Illinois, tales “Júpiter saltarines” pueden acabar en órbitas fuertemente torcidas o incluso “retrógradas” (al revés), causando estragos gravitatorios en las partes internas de sus sistemas.

Como resultado de los efectos de marea, la fuerte radiación de sus estrellas, y la energía depositada en su interior por las corrientes eléctricas que resultan de sus altas temperaturas, los planetas gigantes se hinchan y comienzan a perder sus capas exteriores hacia el espacio. Se ha encontrado muchos planetas hinchados e incluso evaporándose, y aunque nadie comprende los detalles precisos de esta inflación planetaria, “algunos planetas pequeños de baja masa en órbitas estrechas pueden ser en realidad los restos de Júpiter calientes evaporados”, dijo Konstantin Batygin del Instituto de Tecnología de California en Pasadena.

Y aquí es donde radica el problema para los cazadores de planetas que desean capturar un verdadero análogo de la Tierra. Los telescopios en tierra y el prolífico telescopio espacial Kepler de la NASA han detectado muchas “super-Tierras” –mundos unas pocas veces más grandes o más masivos que el nuestro- orbitando cerca de sus estrellas madres. Algunos de estos tienen la temperatura adecuada para que exista agua líquida en su superficie, la que los haría hábitats potenciales para la vida. Pero si son gaseosos en lugar de rocosos, no tienen una superficie, y pueden ser muy diferentes de nuestro planeta hogar, dijo Morbidelli.

Más datos podrían proporcionar la respuesta a la verdadera naturaleza de los exoplanetas pequeños. Por ejemplo, si los astrónomos conocen tanto el tamaño y la masa de un planeta, pueden calcular la densidad, que proporciona información sobre la composición. Durante la noche anterior a la mesa redonda, el investigador principal de Kepler, William Borucki del Centro de Investigación Ames de la NASA en Moffett Field, California, enfatizó que “necesitamos conocer si son rocosos, y necesitamos hacer nuestro trabajo tan bien que podamos convencer a la NASA de construir una futura misión para estudiar las atmósferas de estos planetas”, en busca de evidencia química de actividad biológica. Sin embargo, Borucki admite que las mediciones “serán difíciles y necesitan mucho trabajo”.

Por lo tanto, ¿es nuestro sistema solar realmente un lugar excepcional, o son los planetas habitables similares a la Tierra muy numerosos? La co-investigadora de Kepler, Natalie Batalha, también de Ames, confía en que finalmente los astrónomos serán capaces de averiguarlo. “Sabemos lo que hacer para responder esta pregunta”, dijo. “No estamos limitados por la ciencia o la tecnología, sino por el tema económico”.

Fuente: ScienceNOW

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