sábado, 4 de septiembre de 2010

Lluvia de planetas

No es una lluvia literal, como las de estrellas fugaces. Pero están empezando a llover planetas. La semana pasada, apenas dos días después de que el Observatorio Europeo Austral (ESO) anunciara el descubrimiento de un sistema planetario completito en torno a una estrella cercana, el telescopio espacial Kepler anunció el descubrimiento de un sistema de tres planetas en torno a otra estrella, más lejana.


Para poner estos descubrimientos en perspectiva, hay que decir que hasta hace pocos años la existencia de planetas más allá del sistema solar era pura conjetura. Hoy en día, gracias a avances tecnológicos extraordinarios, se conocen casi 500 planetas orbitando otras estrellas. Y el número, como vimos la semana pasada, aumenta rápidamente. Un puñado de estos han sido fotografiados directamente, pero en general la observación es indirecta, y es el caso de estos nuevos sistemas planetarios.

Los astrónomos del ESO usaron el que podría llamarse su segundo instrumento favorito, el espectroscopio, para detectar pequeñísimos cambios de velocidad en la estrella. Estos cambios se originan en el tironeo que producen sobre la estrella los planetas que giran a su alrededor. Imaginen una pareja de patinadores tomados de las manos y haciendo una pirueta: aun si la patinadora fuera mucho más liviana que su compañero, veremos un pequeño bamboleo de éste girando alrededor de un centro común. Eso es lo que observan: el vaivén de la estrella, y a partir de allí deducen con las leyes de la física la existencia, las masas y las posiciones de los planetas. La precisión de la medición en observaciones como la reportada por la ESO es extraordinaria: detectan variaciones de velocidad de menos de 1 metro por segundo (¡es la velocidad de una persona caminando, observada en la velocidad de una estrella a cientos de años luz de distancia, moviéndose a velocidades astronómicas!).

El satélite Kepler, por su parte, observa con extraordinaria precisión el brillo de las estrellas. Esto le permite detectar minúsculos eclipses cuando los planetas, en circunstancias adecuadas, pasan por delante de la estrella. A partir de la disminución de la intensidad de la luz y de la duración del mini-eclipse pueden deducir los tamaños y las órbitas de los planetas que los causan. 

El mediático anuncio del ESO habla de un sistema planetario alrededor de una estrella similar al Sol, que se encuentra a una distancia de 127 años luz de nosotros. Es un descubrimiento interesante en varios aspectos. Es un sistema con muchos planetas: el más numeroso (después del nuestro) conocido al día de hoy. Tiene al menos 5 gigantes tipo Neptuno, un gigante tipo mini-Saturno, y al menos un planeta de tipo terrestre. Esta es la segunda parte interesante: el planeta pequeño se una super-Tierra apenas 40% más pesada que nuestro planeta. Esto lo convierte en el planeta más liviano, y el más parecido a la Tierra, orbitando alrededor de otra estrella. Hay otras observaciones interesantes en el trabajo publicado. Por ejemplo, han calculado que el sistema es estable (como el nuestro) y que las órbitas de los planetas están espaciadas alrededor de la estrella también de manera parecida al nuestro, si bien mucho más apiñadas en torno a la estrella central. Estas observaciones son muy importantes para comprender cómo se forman los planetas alrededor de las estrellas, cómo migran de una órbita a otra en las etapas iniciales del sistema, cómo acaban distribuidos.

El sistema descubierto por el satélite Kepler contiene dos gigantes gaseosos y probablemente un tercer planeta pequeño: tal vez con una masa tres veces mayor que nuestra Tierra. 

Ambos sistemas planetarios, de todos modos, son muy distintos del nuestro en otros aspectos (por ejemplo, ¡el "año" del planeta terrestre descubierto por el ESO dura apenas 26 horas!). Pero eventualmente descubriremos cómo ocurre que algunos planetas pequeños, tipo Tierra, quedan ubicados en las regiones energéticamente aptas para la vida. Tal vez no falten muchos años para descubrir uno de ellos. Entonces los astrónomos podrán usar el espectroscopio no ya para medir velocidades planetarias, sino para hacer química a distancia, y observar la atmósfera de esos planetas. Si tenemos suerte verán signos inequívocos de la existencia de vida.  

Dónde están estas estrellas (y una nota sobre distancias)

La estrella HD 10180, observada por el ESO desde su observatorio en el cerro La Silla en Chile, está a 127 años luz de nosotros, en la constelación de Hydrus (no lejos de la estrella brillante Achernar, que algunos saben usar junto con la Cruz del Sur para encontrar el polo; digamos a un cuarto de camino entre Achernar y la Nube Pequeña de Magallanes). ¿Cuánto son 127 años luz? Es una distancia pequeña para el tamaño de nuestra Galaxia, pero es bastante grande comparada con la distancia típica entre estrellas en el vecindario del Sol. Las 50 estrellas más cercanas al Sol se encuentran a no más de 16 años luz. En la esfera de 127 años luz centrada en el Sol hay unas 30 mil estrellas. La HD10180 no es visible a simple vista, pero se la puede observar sin problemas con binoculares o un pequeño telescopio (¡no así sus planetas!). La protagonista del descubrimiento del Kepler, en cambio, está a más de 2000 años luz de nosotros, en dirección de la constelación de la Lira. Nuestra galaxia, la Vía Láctea, mide 100 mil años luz de diámetro y contiene centenares de miles de millones de estrellas.

Si quieren observar planetas a simple vista hay que contentarse con los de nuestro propio sistema. Miren hacia el oeste al anochecer: el planeta Venus brilla increíblemente en estos días, y cerca de él están también el planeta Marte. A partir de las 10 de la noche miren hacia el este: casi tan brillante como Venus, en estos días nos visita Júpiter.



Esta nota apareció también en el diario Río Negro y en ANBariloche.

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3 comentarios:

  1. Lindo texto. Y pensar que a pesar de los extraordinarios descubrimientos que se están haciendo en materia de planetas extrasolares, es apenas el comienzo. Solo el comienzo del conocimiento y las sorpresas que seguramente llegarán, porque a medida que avancen aun más las obsevaciones y las tecnologías utilizadas probablemente se podrán detectar eventuales planetas con vida en algún estadio evolutivo, además del estudio de sus atmósferas y sus interiores.

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  2. Muy buen artículo Guillermo

    Igual, todavía no logro entender cómo a partir del movimiento de la estrella en torno al centro de masas se pueden sacar tantos datos. Yo sólo podría calcular la masa total de los planetas, pero no la masa de cada uno de ellos, la distancia y su "composición".
    ¡Saludos!

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  3. ¡Buenas observaciones, Mariano! En la estrellas se observan todos los tironeos superpuestos. Un análisis cuidadoso permite descomponer ese bamboleo de muchas componentes en cada señal planetaria individual. De su "intensidad" se puede deducir la masa del planeta. De su "duración" la duración del "año" del planeta. Con las leyes de la física, luego (y con alguna incerteza) se spuede deducir la distancia a la que se encuentra el planeta. Por otro lado, a partir de la masa se puede saber si es rocoso (hasta unas 5 masas terrestres) o un gigante gaseoso. Finalmente, en algunos casos, un espectro de la atmosfera permite observar la composición química de sus gases.

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