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La misión Kepler, de la NASA, ha confirmado la existencia del primer planeta dentro de la "zona habitable" de una estrella distante similar al Sol.

                                     

Concepto artístico que ilustra a Kepler-22b, un planeta conocido por orbitar cómodamente en la zona habitable de una estrella parecida al Sol.

El recién confirmado planeta, denominado Kepler-22b, tiene cerca de 2,4 veces el radio de la Tierra. Los científicos desconocen aún si la composición de Kepler-22b es predominantemente rocosa, gaseosa o líquida, pero su descubrimiento es un paso adelante en la búsqueda de planetas similares a la Tierra.

La llamada "zona habitable" de un sistema planetario se refiere a la banda de órbitas donde podría existir agua líquida sobre la superficie de un planeta. Recientemente, Kepler ha descubierto más de 1.000 nuevos candidatos a ser considerados planeta. Diez de estos candidatos tienen un tamaño similar al de la Tierra y poseen una órbita dentro la zona habitable de su estrella anfitriona. Se requieren más observaciones para verificar que estos candidatos sean realmente planetas.

"Esto representa un verdadero avance en la búsqueda del gemelo de la Tierra", dijo Douglas Hudgins, quien es un investigador del programa Kepler, en las oficinas centrales de la NASA, ubicadas en Washington.

Kepler-22b está localizado a una distancia de 600 años luz. Aunque el planeta es más grande que la Tierra, su órbita, de 290 días alrededor de una estrella parecida al Sol, se asemeja a la de nuestro planeta. La estrella anfitriona de Kepler-22b pertenece a la misma clase que nuestro Sol (es una estrella de tipo G), a pesar de que es algo más pequeña y más fría.

La nave espacial Kepler facilita el descubrimiento de planetas y de candidatos a ser considerados planetas mediante la medición de la disminución de la luminosidad de más de 150.000 estrellas con el fin de buscar planetas que las cruzan o "transitan". Para verificar que la señal detectada proviene de un planeta, Kepler requiere, al menos, tres tránsitos.

Este diagrama compara nuestro sistema solar con el sistema Kepler-22, un sistema de estrellas que contiene el primer planeta descubierto por la misión Kepler de la NASA en una "zona habitable". Dicha zona habitable es definida como un punto especial alrededor de una estrella, donde las temperaturas son perfectas para que exista el agua en estado líquido. Para que haya vida en la Tierra, es esencial el agua en estado líquido.

"La fortuna nos sonrió con la detección de este planeta", dijo William Borucki, quien es el investigador principal de Kepler en el Centro de Investigaciones Ames, de la NASA, ubicado en Moffett Field, California. Borucki fue quien dirigió el equipo de científicos que realizó el descubrimiento de Kepler-22b. "El primer tránsito fue captado a solo tres días de que declaramos a la nave espacial lista para operar. Durante la temporada de las fiestas, en el año 2010, fuimos testigos del tercer tránsito, que resultó determinante".

El equipo de científicos de la misión Kepler utiliza telescopios en la Tierra, así como también el Telescopio Espacial Spitzer, con el fin de revisar aquellas observaciones obtenidas por la nave espacial sobre los candidatos a ser considerados planetas. El campo estelar que observa Kepler en las constelaciones Cygnus (el Cisne) y Lyra (Lira) solamente puede verse desde observatorios en tierra, durante la primavera hasta principios del otoño. Los datos del resto de las observaciones ayudan a determinar cuáles son los candidatos que pueden ser considerados planetas.

De los 54 candidatos a ser considerados como planetas, ubicados en las zonas habitables durante el mes de febrero de 2011, Kepler-22b es el primero en ser confirmado. Este descubrimiento clave será publicado en la revista científica The Astrophysical Journal.

 

El equipo de investigadores de Kepler llevará a cabo su conferencia inaugural de ciencia, en el Centro de Investigaciones Ames, del 5 al 9 de diciembre, durante la cual anunciará el descubrimiento de 1.094 nuevos candidatos a ser considerados planetas. Desde la publicación de su catálogo más reciente, en el mes de febrero, la cantidad de candidatos a planetas identificados por Kepler ha aumentado un 89 por ciento y ahora asciende a un total de 2.326 candidatos. De estos, 207 tienen un tamaño aproximado al de la Tierra, 680 son de tamaño "super-Tierra", 1.181 tienen el tamaño del planeta Neptuno, 203 son del tamaño de Júpiter y 55 son más grandes que Júpiter.

Los descubrimientos, basados en observaciones realizadas desde el mes de mayo de 2009 hasta septiembre de 2010, muestran un aumento muy significativo de la cantidad de candidatos a planetas de menor tamaño. La cantidad de candidatos del tamaño de la Tierra y de tamaño "super-Tierra" se ha incrementado más del 200 y del 140 por ciento, respectivamente, desde febrero. Los nuevos datos sugieren que aquellos planetas cuyo tamaño sea de 1 a 4 veces el tamaño de la Tierra podrían ser abundantes en la galaxia.

Hasta el momento, existen 48 candidatos a ser considerados planetas en la zona habitable de su respectiva estrella. A pesar de que ello representa una disminución en la cifra de 54 candidatos que fue informada en el mes de febrero, el equipo de Kepler ha implementado en su nuevo catálogo una definición más estricta de lo que constituye una zona habitable para explicar el efecto del calentamiento ocasionado por las atmósferas, lo cual podría alejar a la zona de su estrella, moviéndola hacia períodos orbitales más prolongados.

"El impresionante aumento en la cantidad de candidatos a planetas que poseen el tamaño de la Tierra nos indica que nos estamos acercando a los planetas que la nave espacial Kepler debía detectar: o sea, los que no son solamente del tamaño de la Tierra, sino que también son potencialmente habitables", dijo Natalie Batalha, quien es la directora adjunta del equipo de investigación de la misión Kepler, en la Universidad del Estado de San José, en San José, California.

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El pasado 31 de octubre, durante más de cuatrocientos años, los astrónomos han utilizado sus telescopios con el fin de estudiar la gran variedad de estrellas que existen en nuestra galaxia. Se han catalogado millones de soles lejanos. Hay estrellas enanas, estrellas gigantes, estrellas en explosión, estrellas binarias y, hasta el momento, se podría suponer que se ha visto ya todo tipo de estrella que exista en la Vía Láctea.

Es por eso que un descubrimiento reciente resulta tan sorprendente. Investigadores que utilizaban el telescopio Subaru, en Hawái, encontraron una estrella con brazos en forma de espiral.

El nombre de la estrella es SAO 206462. Se trata de una estrella joven, localizada a más de cuatrocientos años luz de la Tierra, en la constelación de Lupus, el lobo. SAO 206462 atrajo la atención por su disco circumestelar; o sea, un disco ancho de polvo y gas que yace alrededor de la estrella. Los investigadores tenían la gran sospecha de que en el interior del disco, el cual tiene un ancho que es cerca de dos veces la órbita de Plutón, descubrirían nuevos planetas.

Cuando observaron con mayor detenimiento a SAO 206462, no hallaron nuevos planetas, sino brazos. Los astrónomos han visto brazos en forma de espiral con anterioridad; se encuentran comúnmente en las galaxias espirales donde cientos de millones de estrellas conviven en forma de espiral alrededor de un núcleo central. Encontrar un caso indiscutible de brazos en forma de espiral alrededor de una estrella individual es, sin embargo, algo sin precendentes.

La presencia de estos brazos podría ser un indicador de que hay planetas que están formándose en el interior del disco.

"Los modelos realizados por computadora, más detallados, nos han mostrado que la fuerza gravitacional de un planeta que se encuentre dentro de un disco circumestelar es capaz de perturbar el gas y el polvo creando brazos en forma de espiral", dice Carol Grady, una astrónoma de Eureka Scientific, Inc., que es una compañía con oficinas centrales en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales, de la NASA. "Ahora, por primera vez, estamos observando estas estructuras tan dinámicas".

Grady mostró la imagen a sus colegas, el 19 de octubre, en una conferencia que se llevó a cabo en el centro Goddard, bajo el título Indicadores de Planetas.

Los modelos teóricos muestran que un solo planeta inmerso dentro del disco circumestelar puede producir un brazo en forma de espiral a cada lado del disco. No obstante, las estructuras ubicadas alrededor de SAO 206462 no forman un par de brazos idénticos, lo cual sugiere la presencia de dos mundos nunca antes vistos, cada uno correspondiente a un brazo distinto.

La investigación de Grady forma parte de un estudio internacional, de cinco años de duración, sobre estrellas recién nacidas y planetas, para el cual se utilizó el telescopio Subaru. Siendo operado por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón, Subaru explora el firmamento desde su ubicación, a casi 4.267 metros (14.000 pies) sobre el nivel del mar, en la cumbre del volcán Mauna Kea, en Hawái. Desde allí tiene una vista inmejorable de innumerables estrellas jóvenes y sus discos formadores de planetas a través de la Vía Láctea.

"Lo que estamos descubriendo es que una vez que estos sistemas alcanzan edades de algunos millones de años (lo cual representa a la juventud, en el caso de una estrella), sus discos comienzan a mostrar toda clase de formas distintas", dice John Wisniewski, quien es un colaborador en la Universidad de Washington, en Seattle. "Hemos visto anillos, terrones, huecos; y ahora estructuras en forma de espiral. Muchas de estas estructuras podrían haber sido causadas por el movimiento de planetas en el interior de los discos".

Sin embargo, no se trata de un caso cerrado. El equipo de investigadores advierte que ciertos procesos no relacionados con los planetas también podrían dar origen a estas estructuras. Hasta tanto se obtenga más evidencia (o hasta que puedan ser detectados los planetas), los investigadores no podrán tener certeza alguna.

Cualquiera sea la causa de los brazos, su existencia es indudable y el gran catálogo de estrellas tiene ahora un tipo más.

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 La existencia de un mundo con atardeceres dobles, similar al que se mostró en la película Star Wars (La Guerra de las Galaxias, en idioma español) hace más de 30 años, ya es un hecho científico. La misión Kepler, de la NASA, ha logrado la primera detección sin ambigüedad de un "planeta circumbinario" (un planeta que orbita a dos estrellas a la vez) a 200 años luz de distancia de la Tierra.

A diferencia del planeta Tatooine en Star Wars, este planeta es frío y gaseoso y, aunque no se cree que pueda albergar vida, su descubrimiento demuestra la diversidad de planetas que existe en nuestra galaxia. Búsquedas anteriores ya habían sugerido la existencia de planetas circumbinarios, pero había sido difícil obtener una confirmación clara. Kepler detectó un planeta de esta clase, conocido como Kepler–16b, observando los tránsitos, donde el brillo de una estrella huésped disminuye levemente debido a que el planeta pasa delante de ella.

"Este descubrimiento confirma la existencia de una nueva clase de sistemas planetarios que podrían albergar vida", dijo William Borucki, quien es el investigador principal de la misión Kepler. "Dado que la mayoría de las estrellas en nuestra galaxia son parte de un sistema binario, esto significa que las oportunidades para la vida son mucho más grandes que si los planetas se formaran solamente alrededor de estrellas solitarias. El descubrimiento, que constituye un hito en este campo, confirma una teoría que los científicos han sostenido durante décadas pero que no habían podido comprobar hasta ahora".

Concepto artístico de Kepler–16b, el primer planeta que orbita con certeza a dos estrellas, lo que se denomina un planeta circumbinario. El planeta, visto aquí en primer plano, fue descubierto por la misión Kepler, de la NASA.

Un equipo de investigación, dirigido por Laurance Doyle, del Instituto SETI (Search for ExtraTerrestrial Intelligence o Búsqueda de Vida Inteligente Extraterrestre, en idioma español), en Mountain View, California, utilizó los datos proporcionados por el telescopio espacial Kepler, el cual mide las leves disminuciones del brillo de más de 150.000 estrellas en busca de planetas en tránsito. Kepler es la primera misión de la NASA capaz de detectar planetas del tamaño de la Tierra en o cerca de la "zona habitable", la región de un sistema planetario en la cual el agua puede existir en estado líquido en la superficie de un planeta en órbita.

Los científicos detectaron el nuevo planeta en el sistema Kepler–16, un par de estrellas en órbita mutua que se eclipsan una a la otra desde nuestro punto de vista privilegiado aquí en la Tierra. Cuando la estrella más pequeña bloquea parcialmente a la estrella más grande, se produce un eclipse primario. En cambio, ocurre un eclipse secundario cuando la estrella más pequeña es ocultada, o completamente bloqueada, por la estrella más grande.

Los astronómos observaron además que el brillo del sistema disminuía en ciertas ocasiones, incluso cuando las estrellas no se encontraban eclipsándose una a la otra, lo cual apuntaba a la existencia de un tercer cuerpo. Los eventos adicionales relacionados con la disminución del brillo, llamados eclipses terciarios y cuaternarios, reaparecieron en intervalos de tiempo irregulares, indicando de este modo que las estrellas se encontraban en distintas posiciones de sus órbitas cada vez que el tercer cuerpo pasaba por enfrente. Esto demostró que el tercer cuerpo no está orbitando sólo a una de la estrellas, sino a ambas, en una ancha órbita circumbinaria.

El tirón gravitacional ejercido sobre las estrellas, medido a partir de los cambios en los tiempos de los eclipses, fue un buen indicador de la masa del tercer cuerpo. Se detectó un tirón gravitacional muy pequeño, que sólo puede ser causado por una pequeña masa. Estos descubrimientos están descriptos en un nuevo estudio publicado el viernes 16 de septiembre en la revista Science (Ciencia, en idioma español).

Este descubrimiento confirma que Kepler–16b es un mundo frío e inhóspito, con un tamaño similar al de Saturno y, se cree, hecho mitad de roca y mitad de gas. Las estrellas huésped son más pequeñas que nuestro Sol. Una tiene el 69% de la masa del Sol y la otra sólo el 20%. Kepler–16b orbita alrededor de ambas estrellas cada 229 días, lo que es similar a la órbita de 225 días de Venus, pero se encuentra fuera de la zona habitable del sistema, en la cual el agua líquida podría existir en la superficie, debido a que las estrellas son más frías que el Sol.

"Cuando uno trabaja para el cine, es común que se le pida crear algo nunca antes visto", dijo John Knoll, quien es supervisor de efectos visuales de la firma Industrial Light & Magic, una división de Lucasfilm Ltd., en San Francisco. "Sin embargo, ocurre con frecuencia que los descubrimientos científicos acaban siendo más espectaculares que cualquier cosa que osemos imaginar. Sin duda alguna, estos descubrimientos poseen influencia e inspiran a quienes crean historias. Su mera existencia es una razón para imaginar cosas más grandiosas y abrir nuestras mentes a nuevas posibilidades que van más allá de lo que creemos 'saber'".