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La mitad de las estrellas similares al Sol de la Vía Láctea podrían albergar planetas similares a la Tierra
Wikimedia Commons
Los astrónomos han descubierto casi 4.300 exoplanetas, y ahora es bastante obvio que nuestra galaxia está llena de ellos. Pero el objetivo de buscar estos nuevos mundos es más que un simple ejercicio de coleccionar sellos: es encontrar uno que pueda ser el hogar de la vida, ya sean humanos del futuro que hayan encontrado una manera de viajar esas distancias o vida extraterrestre que se ha convertido en un hogar. por sí mismo ya. La mejor oportunidad para encontrar algo así es encontrar un planeta que se asemeje a la Tierra.
¿Y qué mejor manera de buscar la Tierra 2.0 que buscar alrededor de estrellas similares al sol? Un nuevo análisis de los datos de exoplanetas recopilados por el telescopio espacial Kepler de la NASA, que funcionó de 2009 a 2018, ha arrojado nuevas predicciones sobre cuántas estrellas en la galaxia de la Vía Láctea que son comparables al sol en temperatura y edad es probable que sean orbitado por un planeta rocoso y potencialmente habitable como la Tierra. Cuando se aplica a las estimaciones actuales de 4.1 mil millones estrellas similares al sol en la galaxia, su modelo sugiere que hay como mínimo 300 millones con al menos un planeta habitable.
Sin embargo, el promedio del modelo postula que una de cada dos estrellas similares al Sol podría tener un planeta habitable, lo que hace que esa cifra aumente a más de 2 mil millones. Predicciones aún menos conservadoras sugieren que podría superar los 3.600 millones.
el nuevo estudio aún no ha sido revisado por pares, pero lo será pronto, y se publicará en el Astronomical Journal.
Este parece ser un estudio muy cuidadoso y trata cuestiones realmente espinosas sobre la extrapolación del catálogo de Kepler, dice Adam Frank, físico y astrónomo de la Universidad de Rochester, que no participó en el estudio. El objetivo es obtener una estimación completa, fiable y precisa del número medio de planetas potencialmente habitables alrededor de las estrellas. Parece que han hecho una buena carrera en eso.
Los científicos han hecho varios intentos en el pasado de utilizar los datos de Kepler para determinar cuántas estrellas similares al Sol en la galaxia tienen exoplanetas potencialmente habitables en su órbita. Pero estos estudios han proporcionado respuestas que van desde menos del 1 % hasta más del 100 % (es decir, múltiples planetas alrededor de estas estrellas). Es un reflejo de lo difícil que ha sido trabajar con estos datos, dice Steve Bryson del Centro de Investigación Ames de la NASA en California, quien dirigió el nuevo trabajo.
Dos problemas importantes han creado esta gran ventana: datos incompletos y la necesidad de eliminar las detecciones falsas del conjunto de datos de Kepler.
El nuevo estudio aborda ambos problemas. Es el primero de su tipo en usar el conjunto completo de datos de exoplanetas de Kepler (más de 4000 detecciones de 150 000 estrellas), pero también está usando datos estelares de Gaia, la misión de la Agencia Espacial Europea para mapear todas las estrellas de la Vía Láctea . Todo eso ayudó a que las estimaciones finales fueran más precisas, con menores incertidumbres. Y esto es después de que los científicos hayan pasado años analizando el catálogo de Kepler para eliminar los elementos que oscurecen y asegurarse de que solo queden exoplanetas reales. Armado con los datos de Kepler y Gaia, Bryson y su equipo pudieron determinar la tasa de formación de estrellas similares al Sol en la galaxia, la cantidad de estrellas que probablemente tengan planetas rocosos (con radios de 0,5 a 1,5 veces el de la Tierra) y el probabilidad de que esos planetas fueran habitables.
Jacob Haqq Misra, científico investigador del Instituto de Ciencias del Espacio Blue Marble que no trabajó en el nuevo estudio, cree que el nuevo enfoque es una 'mejora significativa sobre otros intentos de caracterizar la tasa de ocurrencia de planetas en zonas habitables'.
En promedio, Bryson y su equipo predicen que entre el 37 y el 60 % de las estrellas similares al Sol en la Vía Láctea deberían albergar al menos un planeta potencialmente habitable. Con optimismo, la cifra podría llegar al 88%. Los cálculos conservadores reducen esta cifra al 7 % de las estrellas similares al Sol en la galaxia (por lo tanto, 300 millones) y, sobre la base de ese número, el equipo predice que hay cuatro estrellas similares al Sol con planetas habitables en un radio de 30 años luz. de la tierra.
Uno de los objetivos originales de la misión Kepler era calcular exactamente este número, dice Bryson. Siempre hemos tenido la intención de hacer esto.
La habitabilidad tiene que ver con las posibilidades de que un planeta tenga temperaturas suficientemente moderado para que exista agua líquida en la superficie (ya que el agua es esencial para la vida tal como la conocemos). La mayoría de los estudios resuelven esto midiendo la distancia de un exoplaneta a su estrella anfitriona y si su órbita no está demasiado cerca ni demasiado lejos, la llamada zona Goldilocks.
Según Bryson, la distancia orbital es una métrica útil cuando se examina una estrella específica. Pero cuando observa muchas estrellas, todas exhibirán diferentes brillos que entregarán diferentes cantidades de calor a los objetos circundantes, lo que significa que sus zonas habitables variarán. En cambio, el equipo optó por pensar en la habitabilidad en términos del volumen de luz que golpea la superficie de un exoplaneta, lo que el artículo llama flujo de instelación.
A través de los datos de brillo estelar, estamos midiendo la temperatura real del planeta, ya sea que esté o no realmente en la zona habitable, para todos los planetas alrededor de todas las estrellas en nuestra muestra, dice Bryson. No obtienes el mismo tipo de cifras de temperatura confiables trabajando con distancias, dice.
Aunque Bryson afirma que las incertidumbres de este estudio son menores que las de esfuerzos anteriores, siguen siendo bastante grandes. Esto se debe principalmente a que el equipo está trabajando con una muestra tan pequeña de exoplanetas rocosos descubiertos. Kepler ha identificado más de 2.800 exoplanetas , solo algunos de los cuales orbitan estrellas similares al sol. No es un número ideal para usar para predecir la existencia de cientos de millones de otros en la galaxia. Tener tan pocas observaciones limita lo que se puede decir sobre la verdad, dice Bryson.
Por último, el nuevo estudio asume un modelo simple para estos exoplanetas que podrían desviarse drásticamente de las condiciones del mundo real (algunas de estas estrellas pueden formar sistemas estelares binarios con otras estrellas, por ejemplo). Incluir más variables en el modelo ayudaría a pintar una imagen más precisa, pero eso requiere datos más precisos que realmente no tenemos todavía.
Pero son estudios como estos los que podrían ayudarnos a adquirir esos datos. El objetivo de Kepler era ayudar a los científicos a descubrir qué tipos de objetos interestelares deberían dedicar más recursos al estudio para encontrar vida extraterrestre, especialmente con telescopios espaciales cuyo tiempo de observación es limitado. Estos son los instrumentos (como el de la NASA) Telescopio espacial James Webb y la ESA telescopio PLATON ) que podría determinar si un exoplaneta potencialmente habitable tiene una atmósfera o es el hogar de cualquier potencial biofirmas , y estudios como este último pueden ayudar a los ingenieros a diseñar telescopios más adecuados para estas tareas. Haqq Misra agrega que los resultados podrían reforzar el apoyo a conceptos de misión como LUVOIR , HabEx , BSO , y VIDA —todos los cuales aprovechan diferentes tipos de instrumentos para estudiar la habitabilidad de los exoplanetas de diferentes maneras.
Casi todas las estrellas similares al Sol en la galaxia tienen un planeta donde se podría formar vida, dice Frank. La humanidad se ha estado haciendo esta pregunta durante más de 2500 años, y ahora no solo sabemos la respuesta, sino que estamos refinando nuestro conocimiento de esa respuesta. Este documento nos dice que hay muchos planetas en el lugar adecuado para que se forme la vida.
Esta publicación ha sido actualizada con comentarios adicionales de Jacob Haqq Misra