Nuevas pistas e incertidumbres sobre un planeta que podría albergar vida

El descubrimiento de GJ 357d, proporciona rastros de hacia dónde deben dirigirse las próximas observaciones de telescopios espaciales y terrestres como el James Webb o el Telescopio Extremadamente Grande (ELT por sus siglas en inglés).

Las investigaciones de frontera en sistemas planetarios proporcionan preguntas más que respuestas absolutas, que ayudan a comprender mejor nuestro universo.

El recién descubierto exoplaneta Gliese 357 d, planeta que orbita una estrella diferente al Sol, cuenta con el potencial para ser habitable, lo que proporciona pistas a los astrónomos de hacia dónde deben dirigirse las próximas observaciones de telescopios espaciales y terrestres como el James Webb o el ELT. Hasta el momento no hay evidencia que respalde si existe vida en la superficie de este exoplaneta.

Antígona Segura Peralta, del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) de la UNAM, forma parte del grupo de investigación que desarrolló una serie de modelos de atmósferas hipotéticas para GJ 357 d con el fin de explorar posibles escenarios de habitabilidad.

Una zona habitable es la región alrededor de una o varias estrellas donde un planeta puede mantener agua líquida en su superficie, condición esencial para la vida como la conocemos. La presencia de esta sustancia puede facilitar la detección remota de posibles biofirmas atmosféricas, es decir, las “huellas” o signos que los procesos vinculados a la vida dejan en la atmósfera.

GJ 357 ok

“Se requiere que la vida sea escandalosa para que podamos detectarla, de poco sirve si se encuentra debajo de una cueva porque no es posible descubrirla”, explicó en entrevista para el Conacyt la también colaboradora del Instituto de Astrobiología de la NASA.

Astrónomos del Instituto de Astrofísica de Canarias y de otras universidades, anunciaron el descubrimiento del GJ 357 en la revista Astronomy & Astrophysics. Este es un sistema estelar conformado por al menos tres planetas (GJ 357b, GJ 357c y GJ 357d), y se encuentra a tan sólo 31 años luz de distancia en la constelación Hydra. 

GJ 357b fue observado por el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito, (TESS por sus siglas en inglés). Un tránsito ocurre cuando un planeta pasa delante de su estrella y bloquea una fracción de su luz. Además de éste, se encontraron otros dos exoplanetas, GJ 357c y GJ 357d, en este sistema utilizando otro método de detección

“GL 357 d, no sabemos si tiene una atmósfera y no sabemos cuál es su composición, todo lo que tenemos es su masa”, comenta Antígona Segura. Ese dato fue clave para que el equipo liderado por Lisa Kaltenegger, directora del Instituto Carl Sagan, en su artículo publicado el 31 de julio de 2019, pudiera calcular la zona habitable de GJ 357d, a través de modelos numéricos y químicos que suponen que el planeta es rocoso y tiene una atmósfera de bióxido de carbono (CO2).

DSC 0012Crédito: Miguel Ángel Valle Pérez La colaboración de la Dra. Segura se enfoca en simular atmósferas con CO2 suficiente para calentarlas, pero que también tuvieran oxígeno (O2) producto de la vida. Después utiliza otro modelo para calcular cómo se podría ver la atmósfera de GJ 357d, dada una composición y estructura de temperatura específicas, en caso de que este planeta transitara y se pudiera observar su atmósfera.

Los modelos que hicieron utilizando lo que sí saben de ese planeta, predicen que podría haber dióxido de carbono (CO2) en su atmósfera. Además, encontraron que para que GJ 357d sea capaz de mantener una temperatura que permita la existencia de agua líquida necesita tener una atmósfera muy rica en CO2 y/o hidrógeno.

 “Los sistemas planetarios, sus dinámicas y características, forman parte de la frontera del conocimiento”, comenta Antígona Segura.

 

El boom de los exoplanetas

El primer exoplaneta se descubrió hace 26 años, utilizando el radiotelescopio de Arecibo en Puerto Rico. Hasta el momento, la NASA ha confirmado la existencia de más de cuatro mil exoplanetas y se estima que hay cientos de miles de millones de ellos en todo el universo.

El observatorio espacial Kepler, cuya misión estuvo vigente entre 2009 y 2018, descubrió 2,345 planetas extrasolares. “El hecho de que el telescopio Kepler sólo estuviera dedicado por años a buscar exoplanetas, le dio un impulso enorme a esta ciencia. No sólo es la parte habitable, estamos encontrando nuevos mundos”, considera la investigadora del ICN.

Estos descubrimientos dan pie a nuevas e interesantes preguntas sobre los planetas que se encuentran fuera del Sistema Solar. “Para una buena parte conocemos, por ejemplo, su masa o su radio”, pero esto no es suficiente, “necesitamos ambos para inferir de qué están hechos”, explica Antígona Segura.

La doctora Segura se dedica a investigar la habitabilidad alrededor de estrellas enanas rojas, las estrellas menos masivas y más frías que existen. “La mitad de nuestros planetas potencialmente habitables están alrededor de estrellas enanas rojas, incluyendo Próxima Centauri B, la estrella más cercana al Sol”, sólo que aún está pendiente comprobar si hay vida o no. Se requiere una nueva generación de instrumentos que podrían estar disponibles la próxima década.

Enanas rojas como GJ 357 d, Proxima Centauri y TRAPPIST-1 emiten rayos X y ultravioleta, comenta la astrobióloga, y pueden arruinar la habitabilidad de un planeta alrededor de ellas. “Quienes estudian conmigo y yo nos dedicamos a investigar este problema”, comenta en su cuenta de Twitter.

Escasa participación mexicana en la búsqueda de exoplanetas

DSC 0006“El hecho de que reconozcan a una mexicana como una experta a nivel internacional es importante para la visibilidad de la ciencia que se hace en nuestro país”, sin embargo, la investigación en sistemas planetarios tiene una representación casi nula en México.

Antígona tiene publicados alrededor de 30 artículos, un par de capítulos en libros, tres entradas en enciclopedias y más; “si queremos entender cuál es nuestro lugar en el universo y cómo el Sistema Solar se compara con otros sistemas, sería importante que hiciéramos esta clase de estudios aquí”, finalizó.

Para más información:

  • The Habitability of GJ 357 d: Possible Climates and Observability; Kaltenegger, L., Madden, J., Lin, Z., Rugheimer, S., Segura, A., Luque, R., Palle, E., Espinoza, N., eprint arXiv:1907.13215; Astrophysics - Earth and Planetary Astrophysics/ Astrophysics, https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2019arXiv190713215K
  • Antígona Segura (@antigonasegura); “Si quieren enterarse de qué va esta noticia pueden ver el video de YouTube que está en el tuit del @icn o leer este hilo que se divide en dos partes. PARTE I. DEL DESCUBRIMIENTO DE 3 EXOPLANETAS ALREDEDOR DE GJ 357”, https://twitter.com/antigonasegura/status/1158446505096884224

 

  

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