sábado, 25 de febrero de 2017

De mundos alienígenas


Aunque tengo este blog medio abandonado, creo que este tema se merece una entrada. Como la noticia ha aparecido en todos los medios y mis amigos conocen mi afición a la astronomía, me han llovido las preguntas, que suelen ser casi siempre las mismas.

Es sorprendente que la información en las noticias no incluya la respuesta a varias de las preguntas que me han hecho, ya que estas son bastante fundamentales. Ciertamente el resultado es bastante espectacular por varios motivos:

    Es el mayor número de planetas descubierto en una sola estrella hasta el momento.
    Son planetas de un tamaño (y posiblemente composición) similares a la tierra.
    Tres de ellos podrían tener agua líquida, requisito que se considera muy importante para que     haya vida.

La primera explicación que me han pedido es como se han detectado estos planetas. Se trata de una estrella a 40 años luz de la tierra, es decir, que si apuntamos con un telescopio, incluso uno grande, no veremos mas que un punto. Es decir, que ver los planetas directamente con los telescopios que existen actualmente es poco menos que imposible.

Hay varios métodos para detectar planetas en otras estrellas, pero en este caso se ha empleado el método del tránsito. Si el planeta se interpone entre el observador y la estrella, observando durante un tiempo llegará un momento en el que se produzca una reducción del brillo de la misma durante este tránsito. La curva de luminosidad debería parecerse a la siguiente:



Luz recibida durante el tránsito


Naturalmente este método no funciona con todas las estrellas. Es necesario, entre otras cosas que los planetas orbiten en el mismo plano que forman el observador (En nuestro planeta) y la estrella. Pero hay muchas estrellas en la galaxia (Alrededor de cien mil millones), por lo que si se observan muchas, tarde o temprano aparecerá alguna que cumpla las condiciones necesarias. La siguiente curva se obtuvo partiendo de observaciones reales:

Los puntos negros son las mediciones, la linea roja una media.


Puede verse que la luz disminuye menos de un 1%. Si esa disminución se repite de la forma prevista y de forma periódica,  entonces puede tratarse del tránsito de un planeta. Esto permite además conocer el periodo orbital. Con este y conociendo la masa de la estrella, se puede calcular el semieje mayor de la órbita:




En donde T es el periodo, M la masa de la estrella y a el semieje mayor.

Y si se conoce la distancia de la órbita, el tamaño de la estrella, su brillo y a que distancia está,  la luz que quite el planeta al pasar por delante de su estrella permite calcular cual es el diámetro del mismo. De esta forma se conoce el tamaño de los siete planetas de esta estrella. Las observaciones están publicadas en Nature el 23 de Febrero del 2017. Las siguientes gráficas pertenecen al artículo:








Los radios serían los siguientes (En radios terrestres):

B  1.086 ± 0.035 Rt
C  1.056 ± 0.035 Rt
D  0.772 ± 0.030 Rt
E  0.918 ± 0.039 Rt
F  1.045 ± 0.038 Rt
G  1.127 ± 0.041 Rt
H  0.755 ± 0.034 Rt

Y todavía hay mas, conociendo el tamaño se puede estimar la masa (aunque esto sea especular un poco). Hay muchos cuerpos rocosos de todo tipo en nuestro propio sistema solar para ver cual sería esta masa con distintas composiciones y densidades. Eso si, el margen de error de estas estimaciones sería importante. Con todo, tiene sentido plantear la existencia de una atmósfera si la masa de los planetas es similar a la de la tierra.




Comparación entre el sol y la estrella Trappist-1



¿Y lo del agua líquida? Bueno, eso tiene que ver, entre otros factores, con la temperatura en la superficie del planeta. Esta temperatura tendrá como principal factor la cantidad de energía en forma de luz que el planeta recibe de su estrella.  Para esta estrella (Una enana roja, de la clase espectral M8, con un tamaño algo mayor que el de Júpiter y una temperatura en su superficie de 2400ºK) la zona en la que podríamos hallar agua entre 0º y 100º  centígrados estaría alrededor  de 0,02 Unidades Astronómicas (La distancia de la tierra al sol, 149597871 km). Dado que conocemos el periodo orbital de los planetas, y por lo tanto su distancia, vemos que tres de estos planetas están a esta distancia: d, e y f.





Y se cree que el agua líquida es un elemento importante en la aparición de la vida, tachán…..

El sistema Trappist-1, siete planetas hallados

Las distancias están mas o menos a escala, los tamaños, obviamente, no. Y eso es, mas o menos, todo lo que me han preguntado que suele ser del tipo ¿Como sabemos esto? ¿Como sabemos aquello? Ciertamente no está todo lo que se puede contar, como por ejemplo de donde salen los datos de la estrella. Pero seguro que aclara las dudas de mas de uno.