Varias de las misiones de la NASA tienen como objetivo la búsqueda de otros planetas que tengan unas condiciones similares a las de la Tierra pero que se encuentren fuera de nuestro sistema solar (exoplanetas o planetas extrasolares). Misiones como las de la sonda espacial Kepler han ofrecido como resultados un buen número de “planetas candidatos” en los que, quizás, se podría haber desarrollado vida. Otra de las misiones que trabaja en esta senda es la del Telescopio Espacial Spitzer que, precisamente, acaba de realizar un hallazgo único relacionado con los exoplanetas puesto que es la primera vez que una sonda espacial detecta la luz que emana de un exoplaneta de tamaño superior a la Tierra.

El planeta, denominado 55 Cancri-e, posee una masa similar a la del planeta Neptuno y gira alrededor de la estrella gemela solar 55 Cancri A, que está a 41 años luz de distancia de la Tierra. Si bien este planeta no es habitable al estar extremadamente cercano a su estrella y presentar una temperatura de unos 1.700 grados celsius, se ha convertido en el primer planeta extrasolar cuya luz es captada por instrumentos fabricados por el ser humano y marca un antes y un después en el campo de la exploración espacial y la búsqueda de vida en otros planetas.

El Telescopio Espacial Spitzer nos ha vuelto a maravillar una vez más. Esta nave es pionera en el estudio de las atmósferas de los exoplanetas y abre la puerta para que el futuro Telescopio Espacial James Webb pueda aplicar una técnica similar para detectar planetas potencialmente habitables

55 Cancri-e está catalogado como una súper-Tierra, es decir, posee una masa mayor a la de nuestro planeta, su luminosidad es menor que la de otros planetas gigantes y una de las caras del planeta siempre mira a su estrella sin que aparentemente exista transporte de calor hacia la cara no iluminada. Aunque aún se requieren conocer muchos datos sobre este planeta, los astrónomos parten de la hipótesis que 55 Cancri-e posee un núcleo rocoso rodeado por una capa de agua que pasa de estado líquido a gaseoso.

El hallazgo es un paso histórico hacia la búsqueda de eventuales signos de vida en otros planetas

El Telescopio Espacial James Webb, que continuará la misión del Spitzer, tiene una fecha estimada de lanzamiento para el año 2018 y los científicos esperan que sea capaz de obtener muchos más datos de la composición del planeta y buscar otros exoplanetas en los que sea posible detectar moléculas relacionadas con la vida y, por tanto, detectar potenciales planetas portadores de vida.

Gracias a la sonda espacial Kepler y otras observaciones astronómicas, los científicos de la NASA han podido localizar un buen número de exoplanetas (2.321 candidatos localizados en la Misión Kepler y 750 planetas localizados en otras investigaciones) que podrían parecerse a nuestro planeta. Tras la localización, los científicos comienzan una serie de trabajos de caracterización del planeta en base a los datos recopilados por la sonda espacial (tamaño, composición, condiciones ambientales, gases, presencia de agua, ubicación en una zona “habitable”, etc) y validar su candidatura, o descartarla, para acortar la lista de planetas que podrían ser susceptibles de ser como la Tierra. Según uno de los investigadores de la NASA que trabaja en la caracterización de estos exoplanetas, podríamos estar cerca de descubrir una planeta similar a la Tierra para el año 2014.

Ese fue el anuncio que realizó Shawn Domagal-Goldman, investigador que trabaja en para la NASA en Washington D.C. y que en su declaración afirmó que, en el plazo de 2 años, los trabajos de localización de exoplanetas similares a la Tierra darán sus frutos:

Creo que la misión Kepler encontrará un planeta similar a la Tierra en los próximos dos años. Vamos a ser capaces de apuntar a una estrella en el cielo durante la noche y decir: “Ahí hay un planeta que podría albergar vida”

Las declaraciones, bajo mi punto de vista, parecen algo optimistas y quizás estén orientadas a generar algo de ruido alrededor de la Misión Kepler cuyo presupuesto, precisamente, se agota en el año 2014 y, por ahora, no tiene visos de continuidad. En un ambiente de recortes presupuestarios en el sector público como en el que vivimos actualmente, el gobierno de Estados Unidos ha acometido grandes recortes en el presupuesto de la NASA y, lógicamente, los equipos de investigación pueden intentar buscar la superviviencia de sus investigaciones.

Aún así, aunque las declaraciones puedan usarse para prolongar la vida de la Misión Kepler, el estudio de los exoplanetas me parece algo fascinante. Según comentan los participantes en estas investigaciones, éstas son muy complejas en las que se caracterizan los planetas en base a la tenue luz que éstos reflejan y que se ven distorsionadas por el resplandor de las estrellas sobre las que orbitan. La sonda capta la luz que rebota en la atmósfera de los planetas y en la que pueden encontrar características que definen la composición de su atmósfera.

La luz reflejada de un exoplaneta cuenta su historia

Además de la Misión Kepler, desde la NASA están considerando otros proyectos para continuar el estudio de exoplanetas como, por ejemplo, la sonda espacial Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite), desarrollada por el MIT y que cuenta con el apoyo de Google en forma de capital semilla. Esta misión tendría como objetivo el estudio de exoplanetas dentro de un radio de 50 años-luz desde la Tierra, es decir, un radio cercano que permita obtener mayor nivel de detalle de éstos (aunque se estima que la sonda se lanzará en el año 2016).

Creo que vamos a descubrir algo revolucionario sobre cómo la vida interactúa con el ambiente de un planeta. La naturaleza es mucho más diversa de lo que creemos

En mayo del año 2009 la NASA lanzó el telescopio espacial Kepler con la misión de detectar planetas fuera de nuestro Sistema Solar que tuviesen un tamaño y condiciones similares a las de la Tierra. En diciembre, la NASA presentó un avance de los hallazgos realizados en este programa y nos presentó el planeta Kepler 22-B y, un par de meses más tarde, la NASA ha anunciado que, tras procesar el último lote de datos recibidos desde el telescopio espacial Kepler, han encontrado 1.091 posibles nuevos exoplanetas que hacen elevar el número de planetas a estudiar a 2.321.

La cifra proviene del procesamiento de los datos recopilados desde mayo de 2009 a septiembre de 2010 donde se recopilaron cerca de 5.000 posibles tránsitos planetarios que fueron examinados para descartar fenómenos de efectos similares pero que nada tienen que ver con la presencia de un planeta. Con 2.321 candidatos, la distribución de los planetas muestra una mayor número con tamaños cercanos a la Tierra que planetas con tamaño cercano a Júpiter pero, en esta último lote, la tendencia se hace contraria y se han localizado más de 200 candidatos de tamaño similar a la Tierra y unos 900 de planetas algo más pequeños que una “súper-Tierra”, es decir, un planeta con diámetro doble al de la Tierra (12.756 kilómetros) pero, en términos generales, los exoplanetas detectados son de tamaño mayor al de nuestro planeta.

Sin embargo, de todos estos planetas detectados, solamente 46 se encuentran en la denominada zona habitable, es decir, zonas en las que podría existir agua en estado líquido y, de estos 46 planetas, solamente 10 son de tamaño similar al de nuestro planeta. Estos datos han servido, además, para contrastar el buen funcionamiento del software de procesamiento de datos del telescopio espacial Kepler puesto que ha sido capaz de detectar planetas de tamaño pequeño.

De más de 2.000 planetas detectados que, solamente, 46 planetas estén en “zonas habitables” es un ratio algo pequeño que preocupa a los responsables de la investigación puesto que ésta está a punto de finalizar tras tres años de trabajo y es por ello por lo que han solicitado una ampliación de fondos al Congreso de Estados Unidos. El programa, por ahora, tiene asignados 13,6 millones de dólares, una cantidad que proviene de un drástico recorte de 6 millones de dólares que realizó el gobierno federal y que, para el año 2014, no tiene asignada ninguna fuente presupuestaria para dar continuidad a la exploración de exoplanetas.

El Telescopio Espacial Hubble es un telescopio que orbita alredor de la Tierra fruto de un proyecto conjunto entre la NASA y la Agencia Espacial Europea que arrancó en 1990 y permite a los científicos obtener imágenes de alta resolución evitando las posibles perturbaciones que puede introducir la atmósfera terrestre. Gracias a las imágenes captadas por el Hubble hemos podido conocer la Nebulosa del Águila, el Cometa Shoemaker-Levy 9 o evidencias de la existencia de agujeros negros en 1994. Gracias al Hubble, un equipo del Harvard Smithsonian Center for Astrophysics acaba de publicar un artículo en el que confirman que el exoplaneta GJ 1214b es un planeta-océano que posee una atmósfera densa y con altas temperaturas.

En el año 2009, observaciones desde telescopios terrestres permitieron dar con el planeta GJ 1214b, un planeta extrasolar que orbita alrededor de la estrella GJ 1214, una enana roja, aproximadamente a 40 años luz de la Tierra, en la constelación de Ofiuco. Este planeta suele conocerse como “Super-Tierra” porque tiene 6 veces la masa de nuestro planeta y 2,6 veces su radio, quedando algo por debajo de gigantes gaseosos como Júpiter. Durante el año 2010 se realizaron medidas de su atmósfera y se llegó a la conclusión que el planeta tenía agua pero no quedaba claro si, realmente, estaba recubierto por una especie de neblina como la luna Titán de Saturno.

GJ 1214b no es como los planetas que conocemos

Gracias a las observaciones realizadas con el Hubble, los científicos han podido confirmar que una gran parte de la masa del planeta es agua y este hecho, sumado a que la temperatura del planeta oscila entre los 120 y los 282 grados celsius, se abre la puerta a que en este exoplaneta se puedan encontrar algunos materiales singulares y, hasta la fecha, poco o nada conocidos.

¿Y cómo es posible conocer la composición de la atmósfera de un planeta que está a 40 años luz de la Tierra? A partir de la cámara de campo amplio del Hubble, el equipo del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics capitaneado por Zachory K. Berta con la colaboración del Departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de California aprovechó los tránsitos en los que el planeta se colocaba delante de su estrella, momento en el que la luz de la enana roja en torno a la cual orbita GJ 1214b, se filtra a través de la atmósfera del planeta y sufre perturbaciones que sirven como base para obtener la composición gaseosa de la misma y arrojaron que la atmósfera del planeta estaba formada por vapor de agua.

Por otro lado, los cálculos relativos a la densidad del planeta arrojaron que GJ 1214b posee más agua que nuestro planeta y, por tanto, su estructura interna sería muy diferente a la de la Tierra:

Las altas temperaturas y presiones pueden formar materiales singulares como el “hielo caliente” o el “agua superfluida”, sustancias muy alejadas de nuestra experiencia cotidiana

Imagen: Wikipedia

Y es que han sido hasta 11 nuevos sistema planetarios los descubiertos por la misión Kepler todos ellos alojando a 26 exoplanetas confirmados. Cuentan los astrónomos que estos sistemas ayudarán a comprender cómo se forman los planetas.

A partir de aquí comenzará el estudio de cada uno de ellos. El tamaño varía y podrían llegar a tener hasta 1,5 veces el radio de la Tierra, incluso habrá que determinar cuestiones como la roca y su similitud con nuestro planeta. Doug Hudgins, científico en Kepler explicaba sobre el hallazgo:

Antes de la misión Kepler, se sabía de unos 500 exoplanetas a través de todo el cielo. Ahora, en sólo dos años mirando a un trozo de cielo no mayor que un puño, Kepler ha descubierto más de 60 planetas y más de 2.300 candidatos a planeta. Esto nos dice que nuestra galaxia está positivamente cargado con planetas de todos los tamaños y órbitas.

Lo que la misión Kepler ha identificado son una serie de nuevos sistemas planetarios confirmados que contienen de dos a cinco planetas en tránsito a corta distancia. Sistemas planetarios donde el tirón gravitatorio entre los planetas hace que unos se aceleren y otros tiendan a desacelerarse a lo largo de la órbita. Esta aceleración hace que el período orbital de cada planeta cambie. Kepler detecta este efecto mediante la medición de los cambios o las llamadas Variaciones en Tiempo de Tránsito (TTVs).

No sólo eso, los sistemas planetarios con TTVs se pueden comprobar sin necesidad de extensas observaciones terrestres, lo que acelera la confirmación de los planetas candidatos. La técnica de detección de TTV también aumenta la capacidad de Kepler para confirmar sistemas planetarios alrededor de estrellas más débiles y distantes.

Para Dan Fabrycky, de la Universidad de California:

Cuando cada planeta transita en su estrella, Kepler detecta el tirón gravitatorio de los planetas entre sí, consiguiendo descubrir diez de los sistemas planetarios anunciados.

Jason Steffen, del Fermilab, añadía:

Estas configuraciones ayudan a amplificar las interacciones gravitacionales entre los planetas, de forma similar a cómo mis hijos mueven las piernas en un columpio en el momento adecuado para elevarse.

Por último, los astrónomos indican que de entre los once nuevos sistemas, el que tiene más planetas es el de Kepler 33, estrella más antiguo que el Sol. Sistema que contiene cinco planetas más cercanos a su estrella que la distancia entre Mercurio y el Sol.

Si partimos de la base de que la Vía Láctea cuenta con un diámetro medio de unos 100 000 años luz, claramente muchos. Pero responder eso es como no responder nada. La ciencia necesita datos exactos, o al menos estadísticamente fiables, por lo que desde hace mucho tiempo los astrónomos vienen trabajando duro para aclarar la cuestión de la forma más precisa posible. Ahora un nuevo trabajo ha echado más luz sobre el asunto.

Confeccionado por un equipo internacional de investigadores, el reciente estudio concluye que nuestra galaxia contiene aproximadamente 160 000 millones de planetas.

Para llegar a la conclusión el equipo estudió 100 millones de estrellas situadas a entre 3000 y 25 000 años luz de la Tierra -seis años de observaciones realizadas por la gran red de telescopios del programa PLANET- utilizando la técnica de microlentes gravitacionales, un tipo de lente gravitacional que a diferencia de otras permite detectar planetas de un amplio rango de masas y los que están situados lejos de su estrella. No solo eso, también combinaron sus resultados con los de otros estudios basados en otras técnicas de detección de planetas.

Además del nuevo estudio, que es la muestra estadística de estrellas y planetas de la Vía Láctea más completa realizada hasta la fecha, se desprenden otras interesantes conclusiones como que en promedio hay 1,6 planetas por estrella en nuestra galaxia de las cuales un 17% tiene un planeta de masa comparable a la de Júpiter, un 52% están acompañadas por planetas del tamaño de Neptuno y un 62% por planetas entre 5 y 10 veces más grandes que la Tierra.

O dicho de otra forma como bien explicó Daniel Kubas, uno de los autores del trabajo:

Solíamos pensar que la Tierra podría ser única en nuestra galaxia. Pero ahora parece que hay, literalmente, miles de millones de planetas con masas similares a la Tierra orbitando alrededor de estrellas en la Vía Láctea.

¿Todo esto para qué? Pues el estudio y sus conclusiones será útil en diversas investigaciones y especialmente en unas concretas: las centradas en la investigación de planetas habitables.

Hace poco un exoplaneta situado a relativamente pocos años luz de la tierra saltaba a la fama por ser el primer exoplaneta descubierto que podría a ser habitable. Ahora, gracias al HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher), situado en Chile, los científicos han conseguido descubrir 50 nuevos exoplanetas, una cifra récord, 40% de los cuales podrían presentar características que los podrían hacer habitables, con una estrella similar al sol y una atmósfera que podría ser parecida a la terrestre. A pesar de que el espectrógrafo del HARPS permite detectarlos, se trata de cuerpos celestes que están tan lejos que resulta extraordinariamente difícil adivinar su composición y su composición atmosférica, incluso de Gliese 851d, que está bastante cerca, todavía sabemos demasiado poco como para que podamos asegurar que allí la vida es posible.

Uno de estos nuevos cincuenta exoplanetas descubiertos, HD 85512 b resulta especialmente peculiar por lo bajo de su densidad y por ser ‘sólo’ 3,6 veces más grande que nuestro planeta. Se encuentra en una zona crítica de habitabilidad, un área donde el agua líquida podría estar presente si se dan ciertas condiciones muy concretas. Para Lisa Kaltenegger, una experta en habitabilidad de los exoplanetas, en los últimos años la tasa de descubrimiento de planetas potencialmente habitable se ha disparado en los últimos años, si se sigue a este ritmo es probable que tarde o temprano acabemos por descubrir quizá algo más que un planeta del que sólo podamos sospechar su habitabilidad.

El tema de habitar otros planetas es un género recurrente en la ciencia ficción, desde películas como Star Wars, videojuegos como Mass Effect series como Star Trek o incluso Avatar hasta libros como La Guía del Autoestopista Galáctico el hombre lleva soñando muchísimo tiempo con la posibilidad de habitar otros planetas que no sea nuestra querida y amable Tierra. Este tipo de descubrimientos también abren la puerta a los sucesos que ocurrirán en un futuro que de momento es bastante lejano en el que el hombre, ya sea por su acción acelerada o por causas naturales tenga que abandonar la tierra ¿Llegará un momento en el que saldremos de la tierra para colonizar el espacio? No lo niego, pero mientras sigamos midiendo la distancia de los mismos en años luz me temo que todavía es un proyecto muy, pero que muy lejano.

Las investigaciones a las que me refiero comenzaron como digo allá por el año 2003 cuando un grupo de científicos detectó mediante uno de los telescopios del Very Large Telescope indicios de que en la estrella Beta Pictoris, situada cerca de la constelación de Pictor y de tan solo 12 millones de años de edad (hablamos en términos de astronomía, para que os hagáis una idea nuestro Sol tiene 4.500 millones de años), había uno de estos planetas extrasolares. Aunque existían indicios no se podía decir al cien por cien que las perturbaciones observadas en los discos de escombros de Beta Pictoris estuvieran siendo producidas por un planeta, así que continuaron las investigaciones.

En el 2008 se tomaron varias imágenes más de Beta Pictoris así como en la primavera del 2009 con el mismo telescopio las cuales revelaron algo sorprendente: ¡la fuente de dichas perturbaciones se había movido!. Esto significa varias cosas, la primera que efectivamente esta joven estrella situada a 60 años luz de la constelación de Pictor tiene a un planeta de compañero (que ha sido bautizado como Beta Pictoris b) y la segunda que estamos ante la confirmación de que los exoplanetas dan vueltas alrededor de una entrella, pero falta lo más importante todavía. Los resultados en conjunto prueban que los exoplanetas gigantes pueden formarse en discos de escombros de estrellas en solamente unos pocos millones de años, bastante menos tiempo que el que se barajaba hasta ahora.

Por si esto no fuera suficiente las imágenes tomadas entre el 2003 y el 2009 han permitido por primera vez seguir de forma directa el movimiento de un exoplaneta desplazándose en torno a su estrella, algo que no se había conseguido antes lo que ha permitido a los científicos descubrir todo lo expuesto hasta aquí y a mayores saber más sobre la órbita y la masa de Beta Pictoris b (concretamente se calcula que es nueve veces más masivo que Júpiter).

Sin ninguna duda estos nuevos descubrimientos junto a todos los demás que tienen lugar casi casi a diario vienen a corroborar que estamos viviendo una de las épocas más doradas de la astronomía, solamente espero que siga siendo así en el futuro.

Un día 24 de abril como hoy pero de hace 20 años la NASA lanzaba al espacio uno de los telescopios que más alegrías ha dado a la comunidad científica: el Hubble. 20 años lleva ya este telescopio escudriñando el Universo concienzudamente, labor gracias a la cual hemos podido admirar con todo lujo de detalles desde planetas hasta estrellas pasando por galaxias o nebulosas, y conseguido conocer más en profundidad el espacio y lo que en él pasa.

Debido a su 20 aniversario todo el mundo está felicitando al Hubble de diferentes maneras (Google le ha dedicado el doodle de hoy por ejemplo) y en esta, aunque ya le felicitamos hace unos días, no íbamos a ser menos y volvemos a repetir felicitación hoy con este segundo post. Concretamente lo haré recordando sus 5 descubrimientos más importantes, así que sin más dilación os dejo con lo interesante.

Agujeros negros supermasivos

Por el año 1915 el genial Albert Einstein predijo mediante fórmulas matemáticas la existencia de agujeros negros, pero nadie había sido capaz de obtener confirmación, hasta el año 94. En dicho año nuestro protagonista detectó algo que tenía una masa equivalente a 3.000 soles en la galaxia M87: “ese algo” era un agujero negro supermasivo. El Hubble había conseguido la primera prueba de la historia que confirmaba lo apuntado por Einstein.

Pero los descubrimientos del Hubble relacionados con agujeros negros continuaron. En el 96 un grupo de científicos de la NASA llegó a una importante conclusión gracias a imágenes del Hubble: casi todas las grandes galaxias del universo están “coronadas” por un agujero negro supermasivo en su centro (también la nuestra, por cierto).

Precisando la edad del Universo

En la década de 1920 el astrónomo Edwin Hubble descubrió que el Universo se expande y formuló la conocida “constante de Hubble” que describe la velocidad de expansión del Universo y su edad. Fue todo un hito que años después “pulió” el Hubble (bautizado así justamente en honor a Edwin) al permitir a los científicos con sus imágenes precisar en mucho lo formulado hacía años atrás por Edwin Hubble. La conclusión final fue que nuestro universo tiene una edad de 13.500 millones de años.

Evidencias de la energía oscura

Había algo que los científicos ansiaban desde hacía mucho tiempo y no era otra cosa que poder observar lo que pasaba en el espacio profundo, lo que se consiguió finalmente con el Hubble.

Dichas observaciones supusieron un auténtico botín. Gracias a ellas se encontraron evidencias que respaldaban lo que Einstein había predicho también años atrás: el universo está lleno de una forma de energía, conocida como energía oscura, que es la causante de que las galaxias se separen unas de otras constantemente (o dicho de otra manera, es la fuerza que hace que el Universo se expanda).

Así nace un planeta

Otro de los grandes momentos del Hubble llegó por el año 2005 cuando captó la primera fase que da lugar a un planeta, concretamente tomó imágenes de como un disco de polvo y gas alrededor de una estrella recién nacida se hacía cada vez más denso, lo que permite que la materia se agrupe para dar finalmente lugar a un nuevo planeta.

Y dio con la primera molécula orgánica en un exoplaneta

Al Hubble no se le escapa nada, ni lo más pequeño. Tanto es así que en el 2008, por primera vez, dio con una molécula orgánica en la atmósfera de un exoplaneta del tamaño de Júpiter, el HD 189733b. El descubrimiento fue muy importante ya supuso un paso adelante en el objetivo de conseguir identificar moléculas prebióticas en las atmósferas de planetas situados en “zonas habitables” alrededor de otras estrellas.

Vía: NASA - HubbleSite | Imágenes: HubbleSite

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Por cierto que TIME ha hecho una serie de listas de toda clase de temas, desde los 10 momentos más importantes en las noticias, pasando por los 10 mejores gadgets, los 10 mejores videojuegos hasta las 10 peores escándalos.

Vía: Astrid Toyo