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| Esta interpretación artística muestra una vista de la superficie del
planeta Próxima b, que orbita la estrella enana roja Próxima Centauri,
la más cercana al Sistema Solar. La estrella doble Alfa Centauri AB
también aparece en la imagen en la parte superior derecha respecto.
Próxima b es un poco más masivo que la Tierra y orbita en la zona
habitable alrededor de Próxima Centauri, donde la temperatura es
adecuada para que exista agua líquida en su superficie. Crédito: ESO, M. KORNMESSER |
La tercera estrella más brillante en el cielo nocturno es Alfa Centauri. Es nuestro vecino estelar más cercano, el sistema de donde provienen los Transformers, las pequeñas criaturas peludas y el Pan Galactic Gargle Blasters ... y ahora también nuestro exoplaneta más cercano.
Alfa Centauri es, en realidad, un sistema estelar triple. Consiste en un par binario, Alpha Centauri A y B, y una estrella enana más distante llamada Próxima Centauri. Es alrededor de esta tercera rueda tenue que se ha detectado un planeta.
El descubrimiento ha hecho estallar mis redes sociales. El nuevo planeta tiene una masa mínima 30% más grande que la Tierra y recibe una cantidad comparable de luz y calor. Cualquiera que esté familiarizado con las noticias relacionadas con exoplanetas sabe que esto es suficiente para comenzar a empacar una maleta y comprar acciones de la inevitable franquicia de cafeterías Really-Star-Bucks.
Para ser justos, esto es emocionante. Es realmente muy emocionante. De hecho, estoy tan emocionada que he dejado de lado mi tarea matinal de limpiar mi apartamento recién vacío para sentarme sobre una caja de cartón y escribir este post.
Vamos a empezar por destripar la descripción de las propiedades de esos planetas. Próxima Centauri b ha sido hallado mediante la técnica de la velocidad radial: esto es, el ligero bamboleo en el movimiento de la estrella debido al tirón de gravedad que ejerce el planeta. Cuanto más grande sea la oscilación, más fuerte es la gravedad del planeta y, por tanto, más masivo. Todo esto es cierto, pero nos lleva a nuestra primera advertencia:
ADVERTENCIA #1: Solo conocemos la masa mínima.
Solo podemos medir el movimiento de la estrella cuando es directamente hacia la Tierra. Esto significa que solo vemos una parte del efecto del planeta en la estrella.
Es como tratar de juzgar cuán lejos llega un globo de aire caliente viendo solo su sombra. De ese modo, es probable que se subestime la distancia recorrida, debido a que el globo se movió hacia arriba (lo que no provoca cambios en la posición de su sombra) y horizontalmente. Se podría pensar que el globo no necesitó mucho gas para recorrer una distancia tan corta, pero en realidad necesitó una gran cantidad de combustible para subir verticalmente. Del mismo modo, el planeta de Próxima Centauri podría ser mucho más masivo, pero la mayor parte de su fuerza está tirando de la estrella “hacia arriba” en comparación con nuestra línea de visión.
La posibilidad de que nuestra medición de la masa del planeta —1,3 veces la de la Tierra— sea aproximada a la verdadera masa de Próxima Centauri b depende de la orientación de su órbita alrededor de la estrella. Si estamos mirando a la órbita exactamente en el borde, entonces 1,3 veces la masa terrestre es el valor verdadero. Si es más cerca a la vista de frente, entonces la masa podría ser 70 veces la de la Tierra; el régimen de los gigantes de gas. Si suponemos que la orientación es completamente al azar, entonces es más probable que el planeta tenga aproximadamente 2,6 masas terrestres.
Entonces… ¿qué significa esto?
Para tener incluso una idea aproximada de cómo es realmente Próxima Centauri b necesitamos su densidad. Una alta densidad indicaría que es un mundo con una superficie sólida, mientras que una densidad baja sugeriría que es un gigante gaseoso como Neptuno. Y para la densidad, necesitamos el tamaño.
Ante todos esos titulares que hay por ahí y que han proclamado “¡Se descubrió planeta del tamaño de la Tierra!”: sientan vergüenza. No sabemos nada acerca de las dimensiones de Próxima Centauri b. Esto significa que el planeta podría ser una súper-‘Tierra’ rocosa, o un gaseoso Neptuno.
Sin embargo... si tuviéramos que suponer... es probable que sea un planeta rocoso. Existe evidencia empírica de que los planetas más pequeños que son aproximadamente 1,5 veces el tamaño de la Tierra son típicamente más rocosos que gaseosos. Este límite corresponde a una masa del planeta de aproximadamente 4,5 veces la terrestre, y asumiendo que la roca tiene una composición de silicato similar a la Tierra. Esto es más grande que la masa más probable para Próxima Centauri b. Así que seamos optimistas y digamos que tenemos un planeta con una superficie sólida, pero recuerden que esto es una suposición fundamentada en base en una sola medición.
Hablemos ahora del tema de la luz y el calor. Próxima Centauri b está mucho más cerca de su estrella de lo que la Tierra está del Sol. De hecho, orbita a tan solo 5% de nuestra distancia. Esto es mucho más cerca que Mercurio, que se sitúa a 40% de la distancia Tierra-Sol. Un año en Próxima Centauri B termina en solo 11,2 días. Sin embargo, Próxima Centauri es débil entre las estrellas. Es una enana roja con poco más de 10% de la masa de nuestro Sol. Por lo tanto, Próxima Centauri b recibe solo 2/3 de la radiación que llega a la Tierra.
Esto significa que si usted fuera a cubrir Próxima Centauri b con la atmósfera de la Tierra, la temperatura superficial sería fría... pero podría contener agua líquida. Es decir, Próxima Centauri b está firmemente en la zona habitable.
ADVERTENCIA #2: La Zona Habitable no dice NADA acerca de la habitabilidad.
Odio el término habitable porque cualquier persona racional creería que marca un lugar adecuado para la vida. Sabes, el término HABITABLE ya lo dice todo.
Pero no es así.
Todas las zonas habitables significan que un planeta con una atmósfera y una presión superficial similar a la Tierra podría albergar agua en estado líquido. ¿Tenemos algún tipo de indicación de que PrÓxima Centauri b tenga una atmósfera similar a la Tierra?
Una posibilidad de adivinar. Dos opciones. Y la respuesta no es “sí”.
La zona habitable no nos dice nada en absoluto sobre el planeta, solo acerca de su ubicación. Si Júpiter estuviera en el lugar de la Tierra, estaría en la zona habitable, pero ciertamente no sería más habitables de lo que es ahora. Pero la zona habitable es, en efecto, interesante, porque se puede usar como parte de una herramienta de selección para estudios de seguimiento: con un zoológico de más de 3.000 planetas conocidos, tenemos que escoger a los mejores candidatos para próximas observaciones. Pero esto no quiere decir que estemos seleccionando Tierras.
La zona habitable tampoco nos dice mucho acerca de la estrella. Y eso nos lleva a la tercera advertencia:
ADVERTENCIA#3: Las enanas rojas tienen problemas de conducta.
Las enanas rojas compensan su escaso tamaño arrojando lenguas de material estelar conocidas como erupciones o llamaradas. El Sol también tiene llamaradas solares, pero Próxima Centauri tiene unas mucho más grandes y el planeta está mucho más cerca de lo que estamos del Sol. El resultado es un baño de rayos X en Próxima Centauri b que resulta 400 veces mayor que el de la Tierra. Este valor es el actual día uno: en los primeros años de la estrella, el baño habría sido mucho más peligroso. Tales niveles de radiación (pasada o presente) podrían destruir la atmósfera, evaporar el agua y atomizar toda la vida en el planeta.
… o no. La Tierra está protegida contra las erupciones solares por su campo magnético. Si Próxima Centauri b tiene un núcleo de hierro fundido y un poco de acción en las placas tectónicas, entonces puede haberse envuelto en un chaleco magnético. ¿Sabemos eso? Ni idea. Incluso si el planeta es rocoso, su mezcla de ingredientes podría ser completamente diferente a la de la Tierra. Incluso si tiene la misma receta rocosa de la Tierra, aún puede que no tenga ningún campo magnético: Venus es increíblemente parecido a nosotros en tamaño y masa, pero no tiene nada de nada en el departamento del magnetismo.
El efecto de la llamarada estelar nos lleva a otro tema...
ADVERTENCIA#4: El planeta puede no existir.
Las llamaradas y manchas solares y la acción general de la estrella pueden producir oscilaciones a medida que la estrella gira, y pueden parecerse mucho a un planeta. Los planetas son tan pequeños comparados con las estrellas que es terriblemente, terriblemente, fácil confundir su débil susurro entre quejidos y crujidos estelares. Cuanto más estrepitosa sea la estrella, más difícil es la detección.
La señal publicada de Próxima Centauri b parece razonable, pero la actividad de la estrella lleva al escepticismo. Se necesitan observaciones independientes antes de que podamos estar seguros de que el planeta está efectivamente allí. Si llega a resultar un falso positivo, estará en buena compañía: en 2012, se anunció que había un planeta con la masa de la Tierra alrededor de Alfa Centauri B, pero más tarde se rectificó cuando un nuevo análisis de datos llevó a que la señal se desvaneciera.
Si el planeta sí existe, su cercana proximidad a la estrella puede llevar a otro problema: podría estar gravitatoriamente cerrado. Como la luna y la Tierra, una cara de Próxima Centauri b estaría permanentemente enfrentada a la estrella, mientras la otra sería una tierra que está en perpetua noche. Si esto crea un mundo dividido entre un horno mortal o uno frío sepulcral, depende de nuevo de la atmósfera del planeta. Si el aire puede circular y redistribuir el calor de la estrella, las condiciones superficiales podrían ser habitables. De otro modo, podría ser el peor pavo asado para Navidad.
También está el problema de que no tenemos una idea real de lo que supone ser habitable. Con la Tierra como el único punto de referencia para albergar vida, es imposible decir qué condiciones son las más importantes. Por ejemplo, ¿es necesario que el planeta esté en un sistema de mundos para tener agua en su superficie? Tener una luna, ¿es importante para el calentamiento? ¿Qué pasa si la órbita del planeta no es circular, si no una elipse inclinada? (Y si alguien ha visto una referencia al “índice similitud con la Tierra (ESI)” simplemente bórrelo de su mente).
También vale la pena recordar:
ADVERTENCIA #5: Hemos visto planetas similares.
Próxima Centauri b no es el exoplaneta más cercano a la Tierra en términos de masa, ni es el primero que se encuentra en la zona habitable. Sin embargo...
ADVERTENCIA#6: Sí, está bien, pero igual son grandes noticias...
Próxima Centauri b es el exoplaneta más cercano que podría existir y esa es la razón de que su descubrimiento sea increíblemente emocionante. El Telescopio Espacial Kepler nos ha dado estadísticas fantásticas sobre la matemática de los planetas en general y la arquitectura de estos sistemas extraterrestres, pero solo una medida del radio de este planeta en particular. Para entender más sobre la formación del planeta y el desarrollo de la vida, necesitamos desesperadamente detalles sobre esos mundos individuales. En particular, necesitamos un planeta rocoso lo suficientemente cercano para analizar su atmósfera y comenzar a investigar sus condiciones superficiales. Es muy probable que el candidato sea Próxima Centauri b.
Próxima Centauri b nunca será “parecido a la Tierra”, pues su estrella definitivamente no es parecida al Sol. Sin embargo, las enanas rojas son las estrellas más comunes en nuestro vecindario galáctico y los planetas alrededor de ellas son los más fáciles de encontrar. La comunidad científica ha discutido sobre si esas estrellas son los mejores objetivos (planetas fáciles de hallar) o los peores (planetas calientes peligrosamente cercanos a la estrella) para explorar las probabilidades de habitabilidad. Con suerte, futuras observaciones de Próxima Centauri b aportarán datos concretos al debate que hasta ahora tenía especulaciones y modelos.
Entonces, ¿qué sigue?
Idealmente, podríamos detectar el planeta cruzando la superficie de la estrella. Esta es la técnica de tránsito para la detección de planetas: el planeta bloquea una pequeña cantidad de la luz de la estrella mientras pasa entre la ella y la Tierra en su órbita. La cantidad de luz bloqueada y su duración da una pista sobre el diámetro del planeta y confirma la orientación de su órbita. Con eso, tenemos una densidad promedio Y la posibilidad de echar un vistazo al contenido de la atmósfera del planeta, cuando la luz estelar destella en sus bordes.
Desafortunadamente, las probabilidades de que Próxima Centauri b realmente transite la estrella son bajas. Los astrónomos han estado mirando con esperanza nuestras estrellas cercanas desde hace tanto tiempo que deberíamos haber detectado a los pequeños sinvergüenzas si estuvieran actuando como reguladores de intensidad periódicos. Esto significa que o bien el planeta no transita como se ve desde la Tierra, o el tránsito es indetectable debido a las frecuentes llamaradas de la estrella.
Sin embargo, otra posibilidad excitante es la detección directa con imágenes. Los planetas (afortunadamente) no son infiernos rugientes como las estrellas, pero sí emiten algo de calor. Si eso puede detectarse, podríamos ser capaces de ver el planeta. La exposición directa aún es algo incipiente y normalmente solo detecta mundos del tamaño de Júpiter lejanos a una estrella. Pero la cercanía de Próxima Centauri significa que podríamos ser capaces de capturar su destello con nuestros mejores telescopios actuales… o muy pronto con instrumentos como el Telescopio Espacial James Webb (el sucesor del Hubble) y el Telescopio Europeo Extremadamente Grande, basado en tierra, que está casi listo. Ver el planeta directamente también nos permitiría verificar su atmósfera y el potencial ambiente superficial. En mi opinión (está bien, quizás un poco sesgada), esto hace que Próxima Centauri b sea EL objetivo más excitante para esos telescopios.
Pero si Próxima Centauri b está tan cerca, ¿podríamos visitarlo?
ADVERTENCIA #7: El posible exoplaneta más cercano aún está muy lejos.
Próxima Centauri está a 4,24 años luz de la Tierra. El viaje más lejano que han hecho los seres humanos ha sido una vuelta alrededor de la luna: lo que es una minúscula travesía a 0,00000004 años luz de distancia. La sonda Voyager 1 —nuestra nave espacial más alejada de la Tierra y actualmente la más rápida— aún tardaría 75.000 años en alcanzar ese sistema (y no apunta en la dirección correcta).
Dicho esto… una de las ideas más locas del mundo recientemente logró financiamiento. El proyecto “Starshot”, financiado por el millonario ruso Yuri Milner, está planificando desarrollar un método para enviar una diminuta sonda a Alpha Centauri en 20 años. Describir esto como una “apuesta arriesgada” es una broma en varios niveles. Sin embargo, si funciona, ese es actualmente el mejor de los mejores destinos.
Fuente: scientificamerican.com
