Planetas Extrasolares

Planetas más allá del Sistema Solar

Recreación artística del planeta que orbita a la estrella 70 Virginis.
Copyright © by John Whatmough

La búsqueda de planetas extrasolares ha comenzado hace sólo algunos años. El primer planeta extrasolar (51 Pegasi) fue detectado en 1995, por Michel Mayor y Didier Queloz en el Observatorio de Haute-Provence en Francia. Posteriormente los distintos equipos de investigación han ido descubriendo un buen número de planetas extrasolares y en la actualidad se conocen ya varios centenares de ellos.

La observación de planetas extrasolares se ha llevado a cabo inicialmente de forma indirecta partir de efectos gravitatorios que los planetas provocan en las estrellas que orbitan. Últimamente se han ampliado los métodos de búsqueda utilizando, por ejemplo,  el infrarrojo. En 2005 se confirmó la primera imagen de un planeta extrasolar por astrónomos de la ESO (Observatorio Europeo Austral, en Chile) . El planeta con una masa 5 veces mayor que la de Júpiter y un diámetro similar a este, se encuentra a 55 UA de distancia de su estrella, una enana marrón situada a 230 años luz.

La detección de planetas extrasolares continuará y se intensificará en los próximos años, en los que se espera dar un paso más hasta llegar a observar planetas de tipo terrestre. Se espera también poder detectar sus posibles atmósferas así como su composición. Todo ello dará pistas para poder establecer en cuales de ellos se dan las condiciones apropiadas como para que haya podido aparecer la vida.

La búsqueda de planetas extrasolares o exoplanetas acaba de comenzar y sabemos de su existencia por los efectos indirectos que provocan sobre su entorno, en particular sobre la estrella que orbitan. La obtención de imágenes directas de los propios planetas plantea enormes dificultades por su proximidad a la estrella, por que no emiten o apenas emiten luz propia sino que la reflejan de la estrella, por su relativo pequeño tamaño y por su gran lejanía.

Sin embargo el Ser Humano está dotado de imaginación y gracias a esta nos es posible viajar hasta estos nuevos mundos recién descubiertos y junto con los datos que podemos recolectar con los telescopios formarnos una imagen de cual podría ser su aspecto. A continuación se muestra una serie de ilustraciones que dan forma a la imaginación y que nos ofrecen el aspecto que podrían tener estos lejanos mundos.

Galería Fotográfica

Recreación artística de la super-Tierra que orbita la estrella GJ1214 La imaginación del artista recrea el sistema planetario alrededor de la estrella HD 10180 parecida al Sol La estrella Aldebarán y alguno de sus hipotéticos planetas Gliese 7777AB Se supone que es un sistema muy parecido al de Júpiter con su pléyade de satélites alrededor

Kepler - Buscando planetas como La Tierra

Recreación artística del Telescopio Espacial Kepler.
Credit: NASA/Kepler mission/Wendy Stenzel

El 6 de marzo de 2009 despegó de Cabo Cañaveral un cohete Delta II a bordo del cual iba el Telescopio Espacial Kepler diseñado para buscar planetas del tamaño de la Tierra orbitando a sus estrellas a unas distancias en las que sea posible la existencia de agua liquida en su superficie, elemento que se considera esencial para la vida.

Para ello Kepler se pasará al menos 3 años y medio observando continuamente la misma región de la Vía Láctea a más de 100.000 estrellas. Esta región se encuentra situada entre las constelaciones de Cisne y Lira y es rica en estrellas similares al Sol. Se ha elegido esta región porque esta lo suficientemente por encima del plano de la eclíptica como para que ni el Sol ni la Tierra "estorben" durante sus observaciones. Las estrellas observadas se encuentra en el llamado Brazo de Orión y están en un rango de distancias comprendido entre los 600 y los 3000 años luz (sólo unas pocas, alrededor del 1%, están mas cerca de los 600 años-luz)

Kepler se ha situado en una orbita parecida a la de la Tierra alrededor del Sol, de hecho se puede decir que Kepler "persigue" a la Tierra pero al ser su orbita de 372 días, poco a poco se va alejando de esta. Se estima que dentro de unos tres años y medio se encontrará a una distancia de la Tierra de unas 0.5 U.A.  (una Unidad Astronómica es la distancia entre el Sol y la Tierra).

Para detectar planetas orbitando otras estrellas se utilizará el Método del Transito: cuando un planeta cruza frente a su estrella provoca una ligerísima disminución del brillo de esta (alrededor de 1/10.000 para planetas tipo Tierra) durante el intervalo de tiempo que dura su transito (de 1-16 horas para planetas tipo Tierra, aunque esto depende mucho del tamaño del planeta y de su distancia a su estrella). Esta pequeña variación en brillo de la estrella se produce de forma periódica cada vez que el planeta realiza un transito. Puesto que para planetas tipo Tierra cada transito ocurre 1 vez año y se necesitan al menos observar 3 transitos para que la secuencia sea fiable, es la razón por la que la misión de Kepler ha de durar al menos 3 años y medio (transcurridos los cuales podría decidirse su prorroga si se estima conveniente por la NASA).

Para que un transito sea observable es preciso que su orbita esté en la línea de visión desde la Tierra. Por supuesto las inclinaciones de las orbitas de los planetas respecto a nuestra línea de observación estarán distribuidas aleatoriamente en todos los ángulos posibles y por tanto se estima que sólo un 0.5% de las estrellas observadas tendrán planetas de tipo Tierra cuya inclinación sea la adecuada para poder observar un transito (para planetas gigantes, tipo Júpiter y con órbitas cercanas a su estrella, de tan sólo 4 días el porcentaje se eleva al 10%).  Es por esto por lo que hay que observar un gran número de estrellas (más de 100.000) para tener una probabilidad razonable de encontrar planetas de tipo Tierra mediante el Método del Transito.  Si los planetas tipo Tierra son comunes, se estima que Kepler pueda encontrar algunos cientos de ellos.


¿Quieres ayudar a la NASA a buscar exoplanetas?

 La misión Kepler de la NASA de búsqueda de planetas extrasolares del tipo terrestre esta generando una cantidad ingente de información procedente de las observaciones que de forma continua se están realizando sobre mas de 100.000 de nuestra vecindad galactica. Se está recopilando medidas del brillo de las estrellas y su variación a lo largo del tiempo permite obtener la llamada curva de luz característica de cada estrella. Los posibles transitos de planetas sobre el disco de la estrella provocan ligerísimas variaciones en su brillo que quedan registradas en su curva de luz. Estas pequeñas variaciones son las que se buscan y para ello el equipo de la misión Kepler ha desarrollado una serie de algoritmos que permiten analizar mediante computadoras las curvas de luz de las estrellas ya que la observación visual sería inviable dado la enorme cantidad de curvas de luz que es preciso analizar.

Aunque se espera que esos programas informáticos detecten de manera fiable los patrones en las curvas de luz para los que han sido creados, el equipo de Kepler cree que es posible que otra serie de "sorpresas" en las curvas de luz no sean detectados por las computadoras pero sí puedan serlo detectados por las PERSONAS. El cerebro humano es particularmente bueno descubriendo patrones y más si esa búsqueda se realiza por un gran número de personas.

Por esta razón la NASA ha creado lo que ellos llaman un "experimento online" llamado Planet Hunters (Cazadores de Planetas) para aprovechar el potencial humano en el reconocimiento de patrones en la búsqueda de exoplanetas. Cualquiera puede participar y tendrá acceso a datos reales de curvas de luz obtenidas por Kepler para analizarlos y enviar los patrones u otra "sorpresas" detectadas en las mismas.

Cuando alguien encuentre un posible transito lo enviará al equipo de la misión Kepler y, si este mismo transito "candidato" ha sido reconocido por más personas, el equipo científico lo estudiará con más detenimiento y si finalmente se confirma como un transito real de un planeta, las personas que hayan enviado el aviso aparecerán como co-autores en la publicación científica donde se den a conocer estos resultados.

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