sábado, 26 de abril de 2014

Tamaño Tierra * Kepler 186f * (primer planeta confirmado, en zona habitable)

Supongo que tiene claro que el planeta está en una estrella (Kepler 186) diferente del Sol, porque en esta última estrella, el  planeta en la zona habitable es la Tierra. 


En realidad si quiere conocer los últimos detalles, el camino más directo es visitar las ligas adjuntas. Le recomiendo comenzar por la de Astronomy Picture of the Day (http://apod.nasa.gov/apod/ap140419.html) o su equivalente en español (http://observatorio.info/2014/04/kepler-186f-del-tamano-de-la-tierra/).
Disculpe que yo inicie un poco más atrás, debe ser una manía de profesor, pero lo hago más que todo para que me quede claro a mí y de rebote ser mejor asesor para usted.
Recuerde que en la antigüedad los objetos que no se movían en conjunto con el fondo de estrellas (la esfera celeste), eran “planetas” (del latín planeta, que a su vez deriva del griego πλανήτης ‘planētēs’; vagabundo, errante). Supongo que aún la Luna (Selene) y los primeros asteroides fueron clasificados de esa manera. Qizás se escaparon de esta clasificación los cometas, que por su apariencia, movimiento más veloz y porque antes del telescopio no era fácil observarlos cuando eran solo un núcleo brillante pero lejano.
Luego aprendimos que los planetas orbitan estrellas, aunque existe la posibilidad de planetas interestelares, esto es que se encuentran en el espacio sin estar gravitacionalmente ligados a una estrella específica.
En el 2006 la Unión Astronómica Internacional afinó la definición de planeta, dejando en esa categoría, solo ocho para el Sistema Solar. No olvidemos, sin embargo que hay varios planetas enanos, cientos de satélites naturales, miles de asteroides, cometas y meteoros, algo que parece lógico concluir que ocurre en otros sistemas estelares.
Desde la escuela aprendimos que un planeta está en órbita alrededor de una estrella y en el caso de nuestro vecindario, el nombre de la estrella es Sol. Le recomiendo no decirles a sus hijos y estudiantes que las estrellas son soles.

Solamente en la Vía Láctea se estima que hay unas 400 000 millones de estrellas.
El Sol es una estrella algo intermedia. Hay estrellas más pequeñas (enanas), más grandes, mucho más grandes y gigantes. Desde luego es la más cercanas, pero hay más distantes y extraordinariamente lejanas. Más frías (temperatura) y más calientes. También hay rojizas (frías), anaranjadas (como el Sol, unos 5500 K en la fotosfera) y blanco azuladas que son muy calientes. Hay estrellas que están naciendo, adultas de media vida (como el Sol) y algunas a punto de concluir su vida alcanzando la etapa de “gigante roja”, “supernova”, “enana blanca”, “estrella de neutrones”, “agujero negro”, “pulsar”, “quasar”. Unas de esas eventualmente enviarán su materia al espacio para constituir nebulosas en las que se formarán nuevas estrellas, con sus planetas, quizás hasta con posibilidades de vida de cierto tipo y así, continuar el ciclo infinito de evolución del universo.
Kepler 186 (http://en.wikipedia.org/wiki/Kepler-186) es una de esas estrellas en la Vía Láctea. Está en la constelación del Cisne (http://en.wikipedia.org/wiki/Cygnus_%28constellation%29).  Se trata de una enana roja (http://en.wikipedia.org/wiki/Red_dwarf), a unos 500 años luz de distancia, con una masa, radio, luminosidad y temperatura menor que los valores respectivos del Sol.
La definición de zona habitable para una estrella se basó en lo que conocemos del Sistema Solar, generalizando y aplicando criterios más amplios, como normalmente se hace en ciencia. Mercurio y Venus están muy cerca del Sol, Marte y el resto de los planetas muy alejados. La cantidad de energía que recibe un planeta  y entonces su temperatura promedio, depende de la luminosidad de la estrella y de la distancia a ella. En el Sistema Solar Mercurio y Venus son muy calientes, Marte y los gigantes gaseosos muy fríos. Durante los últimos miles de millones de años solo la Tierra ha estado a la distancia correcta del Sol, con el ámbito de temperatura apropiado para que el agua (H2O), coexista en equilibrio en sus tres fases (sólido, líquido y gas). Además, por ser la Tierra un planeta rocoso se dio la posibilidad de que se formaran pantanos, ríos, lagos, mares y océanos  (¡agua líquida en la superficie!).
Por nuestra experiencia, el agua es básica para el nacimiento, desarrollo y evolución de la vida en la Tierra. La vida se desarrolla de manera más simple en un fluido que traiga hacia los organismos el alimento y se lleve los residuos tóxicos.
Entonces un planeta con superficie sólida, con la apropiada bioquímica, con agua líquida en su superficie, es el candidato perfecto para investigar posibilidades de vida.
La zona habitable de una estrella se define entonces como ese ámbito de distancia a la estrella, donde las condiciones citadas arriba tienen buena probabilidad de ocurrir.
El planeta Kepler-186f está dentro de la zona habitable de su estrella. Además es del tamaño de la Tierra (menos de un10% mayor). Esto es importante porque si  fuera mucho más grande, como Urano, Neptuno, Saturno o Júpiter, la posibilidad de que sea rocoso será menor (razonando por analogía con el Sistema Solar).

Cuando se da este tipo de noticias (Primer planeta del tamaño...), hay que tener cuidado con el vocabulario que se utiliza, pues si en algún momento, llevados por la emoción, dijéramos por ejemplo, “tipo Tierra”, esto podría prestarse a interpretar que se trata de un “gemelo cercano”  de la Tierra y no es así hasta ahora. Creo que no se sabe con certeza algunas características importantes del planeta como sus condiciones globales; físicas, químicas y mucho menos biológicas. Podríamos perfectamente solo haber encontrado un “primo lejano” de la Tierra.

La metodología de tránsitos estelares (http://en.wikipedia.org/wiki/Methods_of_detecting_exoplanets#Transit_method)que consiste en observar eclipses miniatura de la estrella, es la base de la investigación de planetas en la zona habitable, empleada por la Misión Kepler (http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/overview/). Permite detectar los tránsitos por medio de fotometría y de ahí calcular algunos parámetros de la estrella y el planeta como el radio de la órbita, período de revolución, masa de la estrella y su temperatura. Con esos datos se pueden estimar otros como el radio, temperatura y masa  del planeta, con un ámbito de incertidumbre razonable.
Así que no se trata de un descubrimiento como esos de laboratorio de “ver, tocar, oler, etc.” Kepler no toma fotografías. La imagen es una interpretación hecha por un excelente artista con muy buenos conocimientos y asesoría astronómica.
 A pesar de todo lo que falta, que es lo que mantiene a los científicos investigando, el descubrimiento  de Kepler 186-f, es un enorme paso en la búsqueda de planetas habitables.
Referencias adicionales:
http://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/earth-like-planet-found-yet/ ,
http://www.nasa.gov/ames/kepler/kepler-186f-the-first-earth-size-planet-in-the-habitable-zone/ ,
http://www.nasa.gov/ames/kepler/nasas-kepler-discovers-first-earth-size-planet-in-the-habitable-zone-of-another-star/ ,
http://apod.nasa.gov/apod/ap140303.html ,
http://exoplanets.org/ ,
http://phl.upr.edu/projects/habitable-exoplanets-catalog

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