Los 10 mejores exoplanetas candidatos a tener vida.

Ranking de los 10 planetas más parecidos a la Tierra de todos los planetas extrasolares hasta ahora detectados por la misión Kepler. La similitud con la Tierra oscilaría en un 70% al 90% según los científicos. Los más prometedores son los denominados ESI (Suelen ser Planetas Gigantes con la misma composición que la Tierra que incluyen otros planetas satélites que también poseen las mismas características de habitabilidad).

StarviewerTeam 2015

El campo de miras de la misión Kepler nos permitirá explorar docenas de exotierras que realmente existen.

No es ciencia ficción. Lo cierto es que ya se cuentan por docenas los potenciales mundos habitables, tal y como ya se ha puesto de manifiesto en la misión Kepler 2009-2013. La cuestión ahora es entender y analizar sus atmósferas y en ese punto es donde se mezclan la ciencia y la ciencia ficción. Tal es el espíritu de la obra que acaba de publicarse: “A Kepler’s Dozen: Thirteen Stories about Distant Worlds that Really Exist.” Los autores son David Lee Summers junto con el astrofísico Dr. Steve Howell, miembro de la misión Kepler.

La cuestión reside en entender el nuevo marco de conocimiento que nos espera, poder explorar esos mundos, conocer sus atmósferas, sus condiciones de habitabilidad es algo fascinante en el campo de la astrobiología, tal y como hoy podemos leer en la web astrobiologia.com

Aunque en principio la obra presenta una mezcla entre ciencia y ciencia ficción, es precisamente la ficción científica la que nos podrá abrir las mentes a los nuevos hallazgos que pronto nos permitirán comprender otros entornos diferentes de nuestro propio mundo en el vecindario estelar próximo.

Hasta la fecha el satélite Kepler ha identificado 2.500 potenciales candidatos a planetas orbitando otras estrellas . Por supuesto, la confirmación de su existencia requiere ulteriores observaciones desde los telescopios terrestres. Pero de ellos, 13 planetas que son los descritos en este libro ya han sido observados por el KPNO y también por el Telescopio Mayall (De cuatro metros de objetivo) y el WIYN (De 3.5 metros de objetivo).

El libro puede adquirirse en:

“A Kepler’s Dozen: Thirteen Stories about Distant Worlds that Really Exist”:
http://www.hadrosaur.com/kepler.html
http://www.amazon.com/Keplers-Dozen-Thirteen-Stories-Distant/dp/1885093683/

Fundación EticoTaku 2013

La química observable de los exoplanetas oceánicos habitables: Kepler 62-e y 62-f

Un nuevo estudio científico presentado el 18 de abril de 2013 por el  “Max Planck Institute of Astronomy” y el “Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics” y elaborado por Sasselov , Rugheimer y su equipo científico, acaba de exponer los datos más relevantes de los hallazgos de la misión Kepler, relativos al descubrimiento de dos exoplanetas oceánicos ubicados en la zona habitable de la estrella Kepler-62.

Los datos obtenidos por la misión Kepler, tal y como manifiesta Sasselov, inducen a pensar que estamos hablando de dos supertierras, completamente cubiertas de un inmenso Océano, lo que nos presentaría la increíble oportunidad de determinar sus condiciones geofísicas y atmosféricas en base a los datos de la misión Kepler.

La literatura científica, ha estado altamente fascinada por este tipo de planetas totalmente oceánicos y hasta ahora, simplemente correspondían al mero plano de la ciencia-ficción y la especulación hipotética.

Pero Kepler 62-e y 62-f, corresponden a dos supertierras que se encuentran en la zona habitable de la misma estrella y que podrán permitirnos acceder al estudio de esta nueva categoría de exoplanetas completamente oceánicos: Los denominados “waterworlds” y su potencial de habitabilidad, ya que se encuentran en la posición adecuada y estabilidad orbital idónea para que los procesos atmosféricos puedan dar lugar a la vida tal y como la conocemos.

El reciente hallazgo de Kepler 62-e y 62-f, nos permitirá analizar las atmósferas mediante técnicas de comparación de datos entre los dos modelos, que nos servirán para comparar las diferencias existentes entre los planetas oceánicos habitables y establecer un modelo de referencia atmosférica, tal y como expone Sasselov.

El hallazgo, sin lugar a dudas constituye un hito en el desarrollo de las ciencias planetarias y la exobiología, ya que tendremos patrones objetivos para estudiar la habitabilidad de los planetas oceánicos.(1).

Tal y como expone el estudio presentado por Sasselov y su equipo científico, las señales atmosféricas de los planetas oceánicos, difieren de las señales atmosféricas de los planetas terrestres, sus ciclos atmosféricos y composición constituirán patrones modelizables que nos permitirán un conocimiento más profundo de estos exóticos mundos.

La literatura científica describiendo este tipo de planetas en el marco hipotético, ha sido abundante (2). En nuestro propio sistema solar, contamos con Europa, una de las lunas de Júpiter que alberga un océano en su interior, bajo la corteza de hielo que lo recubre. Pero las diferencias de Europa con respecto a otros mundos oceánicos son enormes, debido a que las condiciones de Europa revisten su propia peculiaridad debido a la influencia de Júpiter, su radiación electromagnética y su carencia de atmósfera exterior. Por contra, en el caso de Kepler 62-e y 62-f, hablamos de planetas con atmósfera propia y completamente oceánicos, a una distancia de unos 1200 años luz de nuestro sol, lo que les convierte en los mundos oceánicos potencialmente habitables más próximos a nuestro sistema solar.

La estrella Kepler 62 es del tipo K2 , es decir menos brillante que el Sol y más pequeña , 2/3 su tamaño y 1/5 de su luminosidad, lo que permite una zona habitable más próxima ( 100- 290 días).  Su antigüedad es de más de 7.000 millones de años, es decir, casi 2000 años más antigua que el sol, y se encuentra a 1.200 años luz del Sol  en la constelación de Lira.

Respecto a los planetas, sabemos que Kepler 62-e, tarda tan solo 122 días en orbitar su estrella y  Kepler-62f, con un período orbital de 267 días.

El artículo científico de Sasselov y su equipo, pueden descargarlo aquí:

“Water Planets in the Habitable Zone:Atmospheric Chemistry, Observable Features, and the case of Kepler-62e and -62f.”

Citar como: arXiv:1304.5058v1

Fundación EticoTaku 2013

———-Notaciones del artículo——-

(1).-Tal y como se expone literalmente en el abstract del estudio: “Water planets in the habitable zone are expected to have distinct geophysics and geochemistry of their surfaces and atmospheres. We explore these properties motivated by two key questions: whether such planets could provide habitable conditions and whether they exhibit discernable spectral features that distinguish a water planet from a rocky Earth-like planet. We show that the recently discovered planets Kepler-62e and -62f are the first viable candidates for habitable zone water planet. We use these planets as test cases for discussing those differences in detail. We generate atmospheric spectral models and find that potentially habitable water planets show a distinctive spectral fingerprint in transit depending on their position in the habitable zone.”

(2).-Ver , Kuchner 2003 y Leger et al.2004

Los nuevos datos sobre exoplanetas como la Tierra en las zonas habitables de sus estrellas son esperanzadores según los responsables de la misión Kepler.

Hoy 18 de abril, acabamos de terminar de escuchar la rueda de prensa de la misión Kepler, y una vez más los datos son esperanzadores para el hallazgo de nuevas supertierras en nuestro vecindario estelar.

Otros nuevos 3 planetas de tres sistemas estelares diferentes, se suman a la lista de potenciales candidatos a ser considerados planetas habitables: Kepler-62e, 62f y  69c, son superTierras, ya que su tamaño es mayor que nuestro planeta, pero tienen composición rocosa y se encuentran en la zona habitable de sus respectivas estrellas. Junto a ellos, han sido detectados otros planetas, pero estos tres merecen especial mención debido a su capacidad potencial para ser habitables.

Kepler-62f es un 40% mayor que la Tierra y constituye actualmente el planeta más parecido en tamaño encontrado hasta la fecha, orbitando una estrella en la zona habitable. Tiene un núcleo rocoso y resulta prometedor para albergar vida. Por otra parte Kepler 62e es un 60% mayor que la Tierra y también se encuentra en la zona interior del límite habitable de su estrella.

El tercer planeta Kepler-69c, es un 70% mayor que la Tierra y orbita su estrella en una zona habitable que equivale a la órbita de Venus respecto del Sol. Tarda 242 dias en completar su órbita.

Kepler 62-e, tarda tan solo 122 días en orbitar su estrella y dado que ésta es de menor magnitud que el sol, se encuentra en su zona habitable, lo que resulta prometedor para hallar vida. Kepler-62f, con un período orbital de 267 días, fue encontrado poco después por Eric Agol, profesor asociado de astronomía en la Universidad de  Washington y coautor de los estudios publicados en la Revista Science.

Lo curioso del descubrimiento es que los dos planetas de Kepler-62 se encuentran en una zona habitable y tienen otros tres compañeros que orbitan la estrella fuera de su zona habitable.  De ellos dos son ligeramente mayores que la Tierra y el tercero es aproximadamente del tamaño de Marte.  Kepler-62b, Kepler-62c y Kepler-62d orbitan cada cinco, 12 y 18 días su estrella, y constituyen los planetas interiores inhóspitos para la vida, junto a a Kepler 62-e y 62-f que se encuentran en la zona habitable de la estrella. Un sistema bastante parecido a nuestro Sistema Solar.

Lo más interesante es que la estrella es del tipo K2 , es decir menos brillante que el Sol y más pequeña , 2/3 su tamaño y 1/5 de su luminosidad, lo que permite una zona habitable más próxima ( 100- 290 días).  Su antigüedad es de más de 7.000 millones de años, es decir, casi 2000 años más antigua que el sol, y se encuentra a 1.200 años luz del Sol  en la constelación de Lira.

Más información de la misión Kepler en  http://www.nasa.gov/kepler .

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Fundación EticoTaku 2013

Nuevas evidencias de Exotierras en zonas habitables de sistemas solares binarios.

Un nuevo estudio presentado el 10 de abril por Hui-Gen Liu, Hui Zhang y Ji-Lin Zhou, pone de relieve la posible existencia de 6 exoplanetas (Exotierras) orbitando sistemas de estrellas binarias, y su estabilidad orbital en la zona habitable.

En concreto, Kepler-16 b, 34 b, 35 b, 38 b, 47 b, c, que constituyen todos planetas del tamaño de Júpiter o Neptuno, permiten que en sus entornos exista una zona habitable que pueda estar influida por la fuerza gravitacional y la influencia de las emisiones de radiación estelar de las estrellas que orbitan. La cuestión fundamental reside en la amplitud de la zona habitable y su estabilidad, a diferencia de lo que inicialmente se pensaba.

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En el estudio se analiza la estabilidad de un posible planeta habitable en cada uno de los sistemas binarios. Para ello han realizado simulaciones de estabilidad con una metodología que comprueba la estabilidad orbital combinando las diferentes fuerzas de gravedad de los planetas que orbitan las estrellas así como la radiaciones estelares de las estrellas.

De manera que los resultados que obtienen muestran que una exotierra habitable podría ser altamente posible en Kepler-16 ya que resultaría altamente estable en la zona habitable del sistema estelar. En el mismo sentido, también sería posible otra exotierra habitable en el límite de la zona habitable en Kepler-47.

Adicionalmente, Kepler-34,35 y 38, parecen también ser sistemas binarios candidatos a tolerar con una alta probabilidad potenciales exoplanetas habitables ubicados en la zona habitable de sus respectivas estrellas.

El estudio concluye que con las técnicas actuales de detección usadas, con una precisión de 0.001 días, podríamos detectar en los próximos 3 años una exotierra en Kepler-16b, tardaríamos unos 10 años en detectarlas en Kepler-34  y 38 y finalmente tardaríamos más de 10 años en detectarlas en Kepler-35 y 47.

En cualquier caso, y en base a los datos, la estabilidad de los sistemas estelares binarios se confirma óptima para la existencia de planetas habitables como la Tierra.

Bibliografía de Referencia y descarga del estudio completo.

Hui-Gen Liu, Hui Zhang, Ji-Lin Zhou (10 Apr 2013)

Earth and Planetary Astrophysics (astro-ph.EP)
Referencia de la Publicación:
2013, ApJ, 767, L38
DOI: 10.1088/2041-8205/767/2/L38
Citar como: arXiv:1304.2895 [astro-ph.EP]

Fundación EticoTaku 2013

 

Recientes datos relativos a la misión Kepler incrementan de forma considerable la posible existencia de planetas como la Tierra en estrellas de tipo M que hasta ahora se consideraban inhabitables

Un muy reciente estudio científico, presentado por Ravi Kumar Kopparapu con fecha de 11 de marzo de 2013, plantea ya de forma abierta la tesis de la posible abundancia de planetas capaces de albergar vida en las zonas habitables de las estrellas de tipo M, es decir, aquellas cuya temperatura es inferior a 3700 grados Kelvin. Las estrellas frias, hasta ahora habían sido descartadas como candidatas a albergar planetas habitables. Sin embargo, los nuevos datos de la misión Kepler inducen a pensar que estas estrellas tendrían un entorno habitable mayor del que inicialmente se pensaba. La clave la sirvió el primer estudio realizado por Dresser y Charbonneau también en 2013 (Enero 2013) en el que ya se analizaba el falso positivo en la misión Kepler y se ponía de relieve la probable configuración de zonas habitables en las estrellas de tipo M con presencia de planetas entre 0.85 y 1,25 veces la masa de la Tierra en periodos orbitales de unos 85 días. (1).

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La metodología que se ha seguido, se basaba en los descubrimientos precedentes y recientes del estudio presentado por Mahadevan, Ramsey y su equipo durante 2012 y presentados en la conferencia SPIE 2012 de Instrumentación Astronómica y Telescopios. (2).

El estudio de Ravi Kumar, titulado: “A revised estimate of the occurrence rate of terrestrial planets in the habitable zones arround kepler m-dwarfs  se muestra bastante optimista a la hora de señalar a las denominadas estrellas frias como posibles y primeras candidatas al hallazgo de planetas como la Tierra, ya que la zona habitable que orbita la estrella, permite pensar en una mayor amplitud de zona respecto de lo que inicialmente se pensaba. (3).

En base a todo lo anterior, analiza dos escenarios posibles de habitabilidad entorno a las denominadas estrellas frias, (como antes comentábamos las de tipo M) Un escenario pesimista más limitado,  y otro optimista, en el que las órbitas de habitabilidad oscilan entre la distancia de Venus respecto al Sol y la distancia de Marte (El escenario optimista), otro más conservador  (El de la distancia equivalente más o menos a la Tierra) .(4).

Entre los argumentos señalados por el estudio, reside la naturaleza de la condensación del CO2 como controversia en la capacidad de calentamiento de los planetas, ya que las nubes de CO2 incrementarían la temperatura atmosférica. Una de las cuestiones más controvertidas del estudio, está en la cuestión de la estabilidad de las órbitas y la vida de las estrellas de tipo M. Estas estrellas son más frías que las de tipo G como nuestro Sol, sin embargo, emiten calor en el espectro infrarrojo de una forma más estable que las de tipo G. Por así decirlo, el hecho de que su temperatura sea inferior a las de tipo G, no implica que no tengan una amplia zona habitable. De esta forma Ravi Kumar Kopparapu , aventura que la anchura de la zona habitable de estas estrellas oscilaría entre los 0,75Unidades Astronómicas y las 1,77 UA, aproximadamente la distancia equivalente a Venus respecto del Sol en el primer caso y Marte en el segundo, es decir el límite interior y exterior de dicha zona habitable. (5).

Finalmente y en cuanto a los tamaños de los planetas, este oscilaría entre las 0,55 veces la masa de la Tierra y las 2 veces la masa de la Tierra, en función de la clasificación de los hallazgos de la misión Kepler, por lo que el número de planetas potencialmente habitables se multiplicaría considerablemente respecto a los datos originales de hace apenas un año. (6)

El estudio de Kumar Puede descargarse aquí: Referencia: http://arxiv.org/abs/1303.2649

—-Notaciones complementarias sobre el artículo y bibliografía de apoyo—-

(1).-Ver “the false positive rate of Kepler and the occurrence of planets” (En el estudio ya se analiza esta posibilidad respecto de los datos de la misión Kepler. Tal y como puede leerse textualmente en el abstract, “Most importantly, we also quantify and characterize the distribution and rate of occurrence of planets down to Earth size with no prior assumptions on their frequency, by subtracting from the population of actual Kepler candidates our simulated population of astrophysical false positives. We find that 16.5 +/- 3.6 % of main-sequence FGK stars have at least one planet between 0.8 and 1.25 Earth radii with orbital periods up to 85 days. There is no significant dependence of the rates of planet occurrence between 0.8 and 4 Earth radii with spectral type. In the process, we derive also a prescription for the signal recovery rate of Kepler that enables a good match to both the KOI size and orbital period distribution, as well as their signal-to-noise distribution.”

(2).-Ver Mahadevan, S. Ramsey, L., Bender et all. 2012 SPIE 2012 Astronomical Instrumentation and Telescopes Conference. http://arxiv.org/abs/1209.1686  “The Habitable -Zone Planet Finder: A Stabilized Fiber-Fed NIR Spectrograph for the Hobby-Eberly Telescope.”

(3).-Ver diagrama de la página 9 del estudio presentado por Ravi Kumar en el que se siguen las indicaciones del estudio de Dresser y Charbonneau (2013).

(4).-Para el cálculo de las órbitas sigue el método de la fórmula de cálculo, presentada por  Charbonneau tal y como puede verse en la página 4 del estudio. No obstante señala que las estimaciones obtenidas deberán revisarse al alza o a la baja según el método propuesto por Kopparapu y su equipo en 2013.

(5).-Ver página 5 del Estudio.

(6).-Ver Página 6 del Estudio. En referencia al estudio, recordemos el símil que en 2010 pasó a formar parte del cambio de tendencia, con el denominado mito de la corbata de Sasselov que tanto se le censuró en aquél momento. Recordamos que éste puso su corbata como ejemplo para decir que la corbata eran los planetas que podían albergar vida y el nudo de la corbata los planetas incapaces de albergarla como resultados preliminares de la misión Kepler. Evidentemente fue censurado por esta atrevida afirmación en 2010. Ver FET27082010  En la misma línea, consultar monográficos en base a los descubrimientos de la misión Kepler en FETKepler donde ya se expone desde 2010 la misma línea de exposición que mantuvo Sasselov.  Así como el informe relativo a la ecuación de Drake a la luz de los datos de la misión Kepler FET11022011

Monográfico recomendado: Estrellas, Exoplanetas y Misión Kepler.

Fundación EticoTaku 2013

 

Exolunas habitables: Los satélites de algunos exoplanetas podrían presentar excelentes condiciones de habitabilidad.

Un reciente estudio presentado por Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (Alemania), y  la Universidad de Washington, pone de relieve que las denominadas Exolunas (Es decir las lunas que orbitan planetas de otros sistemas Solares) que se encuentren en el área de habitabilidad de la estrella, podrían presentar  características interesantes para el desarrollo de habitats compatibles con el desarrollo de la vida.

Una de las características de estas Lunas sería la posibilidad de que orbiten planetas ubicados en la franja donde la habitabilidad de la estrella hace posible la existencia de agua en estado líquido. Recientemente en FET17092012  Un nuevo estudio científico incrementa a 595 el número de exoplanetas que podrían albergar vida.) Ya exponíamos los recientes hallazgos que aumentaban las posibilidades de encontrar entornos habitables en el marco de la misión Kepler.

En esta ocasión el modelo se extiende no únicamente a los planetas que se encuentran en las franjas habitables, sino a sus lunas, siempre que la distancia a la que orbiten el planeta sea superior al radio de este.

La cuestión resulta especialmente interesante atendiendo a condiciones de protección y luminosidad, lo que las dotaría de un entorno muy estable para el desarrollo de hábitats compatibles con la vida, atendiendo a las fuerzas tidales y a las condiciones de calor y luminosidad.

Dejamos aquí el acceso al paper científico realizado por René Heller, Rory Barnes y Team.

 

Atendiendo a los datos, realizan una estimación de las diferentes fases lumínicas y térmicas que podrían presentar estas exolunas, con arreglo al siguiente esquema:

 

Resulta especialmente interesante ver la combinación de diferentes fases lumínicas y térmicas que podrían configurar un entorno más interesante para la habitabilidad que lo que inicialmente se pensaba. Esta circunstancia daría lugar a subclimas que suavizarían o matizarían los climas generales derivados de la posición clásica de un planeta habitable en relación con la estrella.

StarViewerTeam International 2012.