sábado, 27 de agosto de 2016

El mundo de ese pálido punto rojo

Parece que la norma son las malas noticias. Si abres un medio de comunicación te encuentras con tragedias, actos de corrupción, atrocidades de guerra o ataques terroristas. Y, aunque existen eventos que todavía nos llenan de esperanza por la humanidad, ¿recuerdas cuándo fue la última vez que escuchaste de un acontecimiento que fuera una buena noticia para todo el mundo? Una de las pocas cosas que puede causar un impacto positivo y ser motivo de inspiración y júbilo para todo el planeta es la ciencia. Y lo hace una y otra vez.

El pasado 24 de agosto pasará a la historia como uno de esos momentos en los que la humanidad cambió su futuro. Un grupo internacional de astrónomos que conforman el proyecto Pale Red Dot (en alusión a la foto del punto azul pálido tomada por la nave Voyager 1) anunciaron el descubrimiento de un planeta en la zona habitable de la estrella más cercana a nuestro sistema solar: Próxima Centauri.

Próxima Centauri es una estrella enana roja que (probablemente), forma parte de un sistema estelar triple. Fue descubierta en 1915 porque, a pesar de ser nuestra vecina más cercana, tiene apenas el 12% de la masa de nuestro sol y un brillo del 0.15% del solar, por lo que es invisible a simple vista. 

Arriba: el cielo sobre el telescopio del observatorio de La Silla, en Chile. Abajo: El sistema estelar triple. Las dos estrellas de Alfa Centauri a      la    izquierda y Próxima a la derecha.Y. Beletsky (LCO)/ESO/ESA/NASA/M. Zaman 1

Ya en la década de los 90’s, los astrónomos analizaron la luz de la estrella buscando un ligero bamboleo que delatara la presencia de un planeta cuya fuerza de gravedad estuviera tirando de Próxima mientras la orbita, pero dichas observaciones no encontraron nada. El problema es que las enanas rojas son estrellas caprichosas que sufren arranques de fulguraciones que aumentan su brillo varias veces. Esta inestabilidad produce mucho ruido que se confunde con la delicada presencia del planeta en los datos.

Próxima fue observada con regularidad de enero a abril de 2016 por el equipo del proyecto Pale Red Dot utilizando el telescopio de 3.6 m del Observatorio Europeo Austral (ESO) en La Silla, Chile y también fue añadida la información que otros observatorios en el mundo habían obtenido desde el año 2000. El líder del proyecto, el astrónomo español Guillem Anglada-Escudé, explica:
"Las primeras señales de un posible planeta se vieron en 2013, pero la detección no era convincente. Desde entonces, hemos trabajado duro para obtener más observaciones con la ayuda de ESO y de otras instituciones."
Durante los primeros meses de 2016 Pale Red Dot descubrió que Próxima a veces se acercaba y a veces se alejaba de nosotros a una velocidad de unos 5 km/h cada 11.2 días, pero aún no era suficiente para asegurar un descubrimiento.


El movimiento de Próxima Centauri en 2016 que revela la presencia de un planeta

Diagrama que muestra el bamboleo periódico de Próxima Centauri. Las partes en blanco son días en los que las condiciones atmosféricas no permitieron la observación. ESO/G. Anglada-Escudé

Sin embargo, cuando el equipo añadió los datos de la campaña de Pale Red Dot con la obtenida durante 16 años, se pudo confirmar que el planeta en efecto existe y orbita a Próxima Centauri en un periodo de 11.2 días terrestres generando este bonito periodograma.



detection_periodogram
Datos registrados de 16 años de información combinados. El pico en los 11 días delata al planeta, muy por encima de las líneas horizontales que corresponden a la probabiliadd de una falsa alarma. La probabilidad de que la señal sea un falso positivo es menor de una en 10 millones. Pale Red Dot.


¿Qué es lo que sabemos sobre el planeta?

El equipo de Pale Red Dot encontró un planeta (bautizado como Proxima b), de un mínimo de 1.3 masas terrestres, lo suficientemente pequeño para pensar casi con certeza que es rocoso como el nuestro, que orbita a una distancia distancia de unos 7 millones de km de su estrella (¡apenas el 7% de la distancia que separa a nuestro planeta del Sol!). Por lo que su año es apenas de 11 días terrestres. Pese a la distancia tan pequeña que lo separa de su tenue estrella, Proxima b recibe de esta 2/3 partes de la energía que recibe la Tierra del Sol. Esto es suficiente para saber que el planeta está en la zona habitable de su sistema, es decir, justo en el lugar adecuado para que su temperatura permita la existencia de agua en estado líquido en su superficie.

Proxima b está tan cerca de su estrella que los más probable es que sufra de un acoplamiento de marea. Esto significa que presentaría siempre la misma cara hacia su estrella, con un hemisferio en la oscuridad perpetua y el otro con un sol rojo abrasador permanentemente fijo en el cielo. Las únicas zonas con temperatura templada sería en el límite del día la noche, donde se viviría un crepúsculo eterno.

Recreación artística de un planeta en acoplamiento de marea. El hemisferio que siempre ve a la estrella es un desierto ardiente mientras que el que está en oscuridad perpetua está congelado. El límite entre ambos es habitable. Imagen de Steve Bowers.


¿Y qué es lo que ignoramos?

Para empezar, su tamaño. El método indirecto por el que fue descubierto nos puede dar su masa mínima y las propiedades de su órbita, pero no sus dimensiones. No obstante, si consideramos que Próxima b es un planeta rocoso, su tamaño debe ser apenas más grande que el de la Tierra y, por ende, su gravedad debe ser sólo un poco mayor.

Tampoco conocemos si el planeta tiene atmósfera. Esto es muy importante, ya que la temperatura efectiva de Próxima b ronda los -39°C pero el efecto invernadero de una capa atmosférica puede elevar la temperatura de la superficie por encima del punto de congelación del agua. Lo mismo ocurre en la Tierra, ya que, sin nuestra atmósfera nos congelaríamos a -20°C.

Además, no sabemos si Próxima b cuenta con un campo magnético que lo proteja de las fulguraciones de la enana roja que exponen al planeta a una dosis de rayos X de 600 veces mayor que la que recibimos en la Tierra. Esto esterilizaría la superficie de un planeta sin campo magnético intenso o una atmósfera gruesa.

No conocemos si el planeta tiene agua, y, en caso afirmativo, la cantidad que posee. Cuando la enana roja era joven solía ser más brillante que ahora, por lo que el planeta no debió haber estado en la zona habitable en ese entonces. Si esto es así, la mayor radiación de la estrella pudo haber causado un efecto invernadero en Próxima b o haber arrancado su atmósfera primigenia.

¿Y está habitado?

 Ese es el premio mayor y tampoco lo sabemos. La única forma de saber si existen formas de vida pululando bajo un cielo con un sol rojo es observar el planeta directamente. Nada de métodos indirectos, necesitamos fotografiarlo para analizar su atmósfera (si la tiene). En la actualidad, ningún telescopio tiene la resolución necesaria para semejante proeza pero en este momento se está construyendo la próxima generación de telescopios gigantes. Uno de ellos, el Telescopio Europeo Extremadamente Grande, un coloso de 39 m de diámetro, tendrá una oportunidad de vislumbrar este nuevo mundo cuando termine su construcción en la próxima década.

E-ELT and VLT vs Colosseum
Comparación del E-ELT con los Very Large Telescope. (ESO)

Nuestro objetivo

Fuimos afortunados. Las probabilidades de que la estrella más cercana a nuestro sol tuviera un planeta potencialmente habitable eran muy bajas, pero ahora que sabemos que está ahí, es una primera parada excelente para cuando nuestra especie se decida a salir de la cuna y explorar las estrellas. No tenemos idea de qué nos espera, o de si encontraremos algún compañero en Próxima, pero así sea una humilde forma de vida parecida a las bacterias, el viaje valdrá la pena. Para cuando nuestros emisarios robóticos lleguen a vislumbrar ese pequeño mundo bañado en un tenue resplandor rojo, los seres humanos que los enviaron habrán avanzado. El ingenio, la unidad y la expectación por realizar un viaje interplanetario nos habrá cambiado.


Imagen artística de una vela solar llegando a Próxima b. El proyecto Starshot está empezando a desarrollar la tecnología necesaria para que esto sea una realidad. (Space.com)

Referencias:






sábado, 20 de agosto de 2016

Ecos de hierro

La astrología es la creencia en que, por un algún medio vago e indefinido, los astros determinan los destinos de las personas e influencian sus vidas personales. Como jamás ha habido un atisbo de evidencia a su favor, la astrología es una pseudociencia. Una palabra bonita para una tomadura de pelo.

Sin embargo, los astrólogos, por pura casualidad, (y estoy seguro que ni ellos lo saben) acertaron en una de sus proposiciones: el cosmos sí ejerce influencia en la vida en la Tierra y puede hacerlo de una manera tan obvia como cuando las plantas y otros organismos fotosintetizadores utilizan la luz solar para fabricar su alimento.  Pero hay maneras mucho más sutiles en las que el universo puede afectar a los seres vivos.

Un equipo de científicos liderados por Anton Wallner de la Universidad Nacional Australiana descubrió dos capas de hierro-60 (60Fe) en muestras provenientes del fondo del océano que contienen fósiles creados por bacterias que fijaron el elemento en sus cuerpos mientras vivían. La primera data entre 1.5 a 3.2 millones de años y la segunda entre 6.5 a 8.7 millones de años.

El 60Fe es un isótopo inestable de hierro que se encuentra en minúsculas cantidades en la Tierra pero es muy común en las explosiones de supernova. Las estrellas son como hornos que cocinan elementos químicos. Cuando una estrella gigante termina su combustible, acaba en una explosión colosal que lanza al espacio sus capas externas compuestas de todos los elementos que fabricó durante su vida, el 60Fe incluido, hasta que, finalmente, llegan a la Tierra.

Lo interesante del estudio es la extensión de tiempo de las capas. "Nos sorprendimos mucho que hubiera escombros claramente esparcidos por 1.5 millones de años”, dijo Wallner. “Esto sugiere que una serie de supernovas, una después de la otra.” Se calcula que hay entre 1 a 2 explosiones de supernova en nuestra galaxia cada siglo, por lo que una serie de explosiones cercanas debió ser un evento raro.

Una supernova que explotara a menos de 26 años luz de la Tierra acabaría con la capa de ozono con un efecto catastrófico para toda la vida que depende de esa capa para protegerse de la radiación del espacio. Aunque las supernovas que encontró el equipo de Wallner no estallaron tan cerca, es curioso que ambas coincidan con una época de grandes cambios climáticos.

No, la posición de Saturno en el cielo no determina si hoy te ganas la lotería, encuentras al amor de tu vida o te atropella un tren, pero los átomos involucrados en la muerte de una estrella colosal pueden formar el cuerpo de una bacteria o afectar el clima de la Tierra.

Fuentes: