Durante mucho tiempo, el mundo occidental pensó que la Tierra era el centro del universo. En un momento dado, era herejía no hacerlo así. Después de que el universo heliocéntrico fuese adoptado, nos sentimos más pequeños y menos importantes. Pero también ganamos algo, nuevos conocimientos y un nuevo camino por el cual explorar los cielos. Aquello fue un cambio de paradigma en nuestra forma de pensar y ahora, está sucediendo de nuevo.

Hoy sabemos que nuestro planeta no es especial en ciertos otros aspectos. En términos de habitabilidad en una zona “ricitos de oro” que pudiera albergar vida, la Tierra no es el único planeta que no es ni muy caliente ni demasiado frío. Agua líquida y una atmósfera ya no se consideran lujos tampoco. En resumen, dados estos aspectos y las posibilidades matemáticas, muchos científicos creen que sólo es cuestión de tiempo antes de que hallemos vida en otro lugar. Después de todo, miles de millones de estrellas habitan tan sólo en nuestra galaxia, lo que supone cientos de planetas del tamaño adecuado dentro de la zona habitable. Y este es un estimado muy conservador.

Kepler es un telescopio espacial diseñado para rastrear una sección de la Vía Láctea con el objeto de hallar exoplanetas. Un exoplaneta es aquel que se encuentra más allá de nuestro sistema solar. Antes de Kepler, los astrónomos se preguntaban si los propios planetas eran algo común o por el contrario, eran raros. Lanzado en 2009, el Kepler ha descubierto 2,500 exoplanetas confirmados y 30 en la zona habitable – cada uno de ellos del doble del tamaño de la Tierra. Hoy hay 3,500 exoplanetas confirmados en total.

Telescopio Espacial Kepler. Crédito: NASA

 

El problema con el Kepler es que ha acumulado toneladas de datos, tantos que nadie podría revisarlos todos. Los científicos decidieron elegir aquellos candidatos con fuertes señales. Sin embargo, las señales más débiles serían un tesoro escondido para la inteligencia artificial (I.A.). Así, Christopher Shallue, ingeniero de software en Google Brain, y Andrew Vanderburg, de la Universidad de Texas, en Austin, decidieron intentarlo. Para ello utilizaron Machine Learning, un nuevo y fascinante campo de la I.A que está consiguiendo algunos increíbles avances. Su I.A. utiliza “redes neuronales” artificiales modeladas a imagen de nuestro cerebro, aunque en una versión más simple.

En conferencia de prensa reciente, Shallue y Vanderburg explicaron cómo habían entrenadu a su programa de I.A. para identificar exoplanetas a partir de la base de datos de Kepler. De acuerdo a los científicos, las redes neuronales no se entrenan programándolas, sino exponiéndolas a lo que quieres que reconozcan. Por ejemplo, si quieres identificar perritos y gatitos, les muestras abundantes fotografías. Después de un tiempo se hará un experto en reconocerlos.

Excepto que en este caso no le mostraron animalitos. En su lugar le enseñaron a leer los minúsculos cambios de luz en el brillo de una estrella, que tienen lugar cuando un planeta transita o pasa frente a ella. Después de suficiente práctica, lo dejaron solo con las grabaciones del Kepler. Lo que la I.A. descubrió es que nuestro sistema solar no es tan único como pensábamos. En lugar de ser el único con ocho planetas, ahora somos dos (que sepamos).

NASA presentó al sistema Kepler 90 en un histórico anuncio el 14 de diciembre, 2017. “El sistema estelar Kepler 90 es como una mini versión de nuestro sistema solar. Tiene pequeños planetas en el interior y pequeños planetas en el exterior, pero todo se encuentra apretujado mucho más cerca”.

Los expertos especulan con que, de hecho, un sistema solar de ocho planetas podría ser común. También parece que tener un sistema solar en el que los planetas más pequeños se encuentran al frente y los más grandes atrás, pueda no ser tan extraño. Con suerte, exploraciones futuras pueden ayudar a comprender exactamente cómo se forman los sistemas planetarios, dado que el descubrimiento de nuevos exoplanetas ha trastornado muchas de las teorías que los astrónomos desarrollaron a partir del estudio de nuestro sistema solar.

Órbita de los planetas del sistema Kepler 90. Crédito: NASA/Ames Research Center/Wendy Stenzel.

 

El descubrimiento comenzó con tan sólo un planeta. La I.A. halló una débil señal de tránsito de un planeta conocido como Kepler 90i que había sido omitido previamente. Se encuentra en un sistema planetario llamado Kepler 90, localizado en la constelación del Dragón, a unos 2,545 años luz de la Tierra. El nuevo planeta es extremadamente caliente, con una temperatura media en la superficie de 426.6 °C, aproximadamente tan caliente como Mercurio. Su año es increíblemente corte. Orbita a su estrella una vez cada 14.4 días. Este sistema no es probablemente el mejor candidato para la vida. Lo que cambia las reglas del juego, además de nuestro sistema solar cayéndose de su puesto único, es la capacidad de utilizar Machine Learning para detectar exoplanetas no reconocidos previamente. El programa también localizó un sexto planeta en el recientemente descubierto sistema TRAPPIST.

La I.A. había sido utilizada anteriormente para rastrear la base de datos de Kepler. Pero estos hallazgos muestran que las redes neuronales artificiales son particularmente hábiles en este cometido. La idea fue planteada en primer lugar por Shallue, quien, mientras estudiaba astronomía en su tiempo libre, supo cómo esta disciplina estaba ahogándose en datos. “El Machine Learning realmente sobresale en estas situaciones en las que hay tantos datos que los humanos no pueden examinarlos por sí mismos”, dijo.

Paul Hertz es el Director de la División de Astrofísica de la NASA en Washington. Dijo, “tal y como esperábamos, hay emocionantes descubrimientos ocultos en nuestros datos archivados del Kepler, esperando la herramienta o la tecnología correcta para sacarlos a la luz”. Y añadió, “estos hallazgos  muestran que nuestros datos serán un tesoro escondido para investigadores innovadores en los años por venir”. Shallue y Vanderburg lo consideran una prueba exitosa de un borrador. En el mismo, explicaron en un PAPER que será publicado en The Astronomical Journal, la I.A. escaneó 670 estrellas. En el futuro, planean que estudie todas la 150,000 estrellas que el Kepler ha identificado.

Hoy aún consideramos a nuestro planeta especial, como el único lugar conocido para albergar vida. Uno se pregunta cuánto tiempo retendrá esta altiva posición. Hasta el momento, la I.A. utilizada no puede determinar si un exoplaneta es un buen candidato para la vida. Pero con la tecnología y la potencia de cálculo moviéndose tan aprisa, esa capacidad no debería encontrarse demasiado lejos.

Puede ver un vídeo de la NASA sobre el descubrimiento a continuación.

 

Créditos: SAQROO A.C. / Philip Perry / Big Think

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El telescopio espacial Spitzer de la NASA ha revelado el primer sistema conocido de siete planetas del tamaño de la Tierra alrededor de una única estrellas. Tres de estos planetas se encuentran firmemente localizados en la zona habitable, el área alrededor de la estrella anfitriona en la que es más probable que un planeta rocoso tenga agua.

 

El descubrimiento establece un nuevo récord sobre el mayor número de planetas en zona habitable hallados alrededor de una sola estrella fuera de nuestro sistema solar. Todos estos siete planetas podrían tener agua líquida, clave para la vida tal y como la conocemos, bajo las condiciones atmosféricas correctas, pero las posibilidades son mayores al ser tres los planetas en la zona habitable.

“El descubrimiento podría suponer una pieza significativa en el puzzle del hallazgo de entornos habitables, lugares que dan lugar a la vida”, dijo Thomas Zurbuchen, administrador asociado de la Dirección de Misiones Científicas de la agencia espacial en Washington. “Responder a la pregunta de si estamos solos es un gran prioridad científica y encontrar tantos planetas como estos por primera vez en la zona habitable es un gran paso hacia ese objetivo”.

Hallado un tesoro escondido de planetas

 

El telescopio espacial Spitzer de la NASA ha estado observando siete planetas del tamaño de la Tierra alrededor de una pequeña, cercana y super fría estrella enana llamada Trappist-1. Tres de estos planetas se encuentran firmemente en la zona habitable. Crédito: NASA

A unos 40 años luz de distancia de la Tierra, el sistema de planetas se encuentra relativamente cerca de nosotros, en la constelación de Acuario. Debido a que están situados fuera de nuestro sistema solar, estos planetas son conocidos científicamente como exoplanetas.

Este sistema de exoplanetas se llama TRAPPIST-1, nombrado así por las siglas del Pequeño Telescopio para Planetas en Tránsito y Planetesimales de Chile (Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope). En mayo de 2016, investigadores utilizando el TRAPPIST anunciaron que habían descubierto tres planetas en el sistema. Apoyados por varios telescopios basados en tierra, incluyendo el VLT (Very Large Telescope) del Observatorio Europeo del Sur, el Spitzer confirmó la existencia de dos de estos planetas y descubrió cinco más, incrementando el número de planetas conocidos en el sistema a siete.  Nature Cover TRAPPIST 1 st

Los nuevos resultados se publicaron el pasado miércoles en la revista Nature, y fueron anunciados en una conferencia de prensa en el cuartel general de la NASA en Washington. 

Utilizando datos del Spitzer, el equipo pudo medir con precisión los tamaños de los siete planetas y desarrolló las primeras estimaciones de masa de seis de ellos, lo que permite calcular su densidad.

Basándonos en sus densidades, es muy probable que todos los planetas de TRAPPIST-1 sean rocosos. Observaciones futuras no solo ayudarán a determinar si son ricos en agua, sino que también, posiblemente, revelarán si alguno pudiera tener agua en su superficie. La masa del séptimo y más lejano planeta aún no ha sido estimada, los científicos creen que podría tratarse de un mundo helado, del tipo bola-de-nieve, pero se necesitan más observaciones.

“Las siete maravillas de TRAPPIST-1 son los primeros planetas del tamaño de la Tierra que hemos encontrado orbitando a este tipo de estrella”, dijo Michael Gillon, autor principal del trabajo e investigador principal del estudio de exoplanetas TRAPPIST en la Universidad de Lieja, en Bélgica. “También es por el momento el mejor blanco para el estudio de las atmósferas de planetas potencialmente habitables del tamaño de la Tierra”.

A diferencia de nuestro Sol, la estrella TRAPPIST-1 es tan fría que el agua líquida podría sobrevivir en planetas que la orbitaran muy cerca, más cerca de lo que es posible en los planetas de nuestro sistema solar. Las siete órbitas planetarias de TRAPPIST-1 se encuentran más cerca de su estrella anfitriona de lo que Mercurio está de nuestro Sol. Los planetas también están muy cerca los unos de los otros. Si una persona estuviera de pie en la superficie de uno de los planetas, podría levantar la vista y ver potencialmente características geológicas o nubes de planetas vecinos, que en ocasiones aparecerían más grandes que la Luna en el cielo de la Tierra.

Trappist1 planets

Puede que los planetas también estén gravitatoriamente fijados a su estrella, lo que significa que la misma cara del planeta se encuentra siempre de cara a la estrella y por lo tanto en cada cara es perpetuamente de día o de noche. Esto podría querer decir que tienen patrones de tiempo totalmente distintos a los de la Tierra, como fuertes vientos soplando desde la cara de día a la de la noche y cambios de temperatura extremos.

Spitzer, un telescopio infrarrojo que sigue el rastro de la Tierra en su órbita al Sol, fue muy apropiado para el estudio de TRAPPIST-1 ya que la estrella resplandece con más brillo en luz infrarroja, cuyas longitudes de onda son más largas de las que el ojo humano puede ver. En otoño de 2016 el Spitzer observó TRAPPIST-1 casi continuamente durante 500 horas. Se encuentra en una posición privilegiada en su órbita para observar suficientes tránsitos (o cruces) de planetas frente a su estrella anfitriona, para revelar la compleja arquitectura del sistema. Los ingenieros optimizaron la capacidad de Spitzer para observar planetas en tránsito durante su “misión caliente”, que comenzó después de que la nave se quedara sin refrigerante tras cinco años de operaciones.

“Este es el resultado más emocionante que he visto en 14 años de operaciones del Spitzer”, dijo Sean Carey, gerente del Spitzer Science Center de la NASA en Caltech/IPAC en Pasadena, California. “El Spitzer continuará en otoño puliendo nuestro conocimiento sobre estos planetas para que el telescopio espacial James Webb pueda seguir con ello. Seguro que más observaciones del sistema revelarán más secretos”.

Tras el descubrimiento del Spitzer, el telescopio espacial Hubble de la NASA ha comenzado el escrutinio de cuatro de los planetas, incluyendo a los tres de la zona habitable. Estas observaciones tienen por objeto evaluar la presencia de atmósferas esponjosas, dominadas por hidrógeno, típicas de planetas gaseosos como Neptuno, alrededor de estos planetas.

En la superficie del planeta TRAPPIST-1d

 

Esta imagen panorámica de 360 grados muestra la superficie del nuevo planeta descubierto, TRAPPIST 1-d, parte de un sistema de siete planetas a 40 años luz de distancia. Explora esta interpretación artística moviendo el ratón o tu teléfono celular. Crédito: NASA
 

En mayo de 2016, el equipo del Hubble observó los planetas más internos y no halló evidencia de tales atmósferas esponjosas. Esto fortaleció el argumento de que los planetas más cercanos a la estrella son de naturaleza rocosa.Trappist1 Poster

“El sistema TRAPPIST-1 proporciona una de las mejores oportunidades en la próxima década para el estudio de las atmósferas alrededor de planetas del tamaño de la Tierra”, dijo Nikole Lewis, co-líder del estudio del Hubble y astrónoma en el Space Telescope Science Institute en Baltimore, Maryland. El telescopio espacial Kepler de la NASA también se halla estudiando el sistema TRAPPIST-1, realizando medidas de los minúsculos cambios en el brillo de la estrella debido al tránsito de los planetas. Las observaciones de la nave permitirán a los astrónomos refinar las propiedades de los planetas conocidos, así como la búsqueda de planetas adicionales en el sistema. Estas observaciones finalizarán a principios de marzo y estarán disponibles en los archivos públicos de NASA.

Spitzer, Hubble y Kepler ayudarán a los astrónomos a planear estudios posteriores utilizando el próximo telescopio espacial James Webb de la NASA, que se lanzará en 2018. Con una sensibilidad mucho mayor, el Webb será capaz de detectar las huellas químicas del agua, metano, oxígeno, ozono y otros componentes de la atmósfera de un planeta. El Webb también analizará la temperatura de los planetas y las presiones en superficie, factores clave en determinar su habitabilidad.

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En la constelación de Tauro, a 450 años luz, hay una estrella joven en torno a la que se está formando un nuevo planeta, el primero visto desde la Tierra.

Hace 25 años los humanos no conocíamos ni un solo planeta fuera del Sistema Solar. Actualmente se han detectado ya 1.900, algunos tan similares a la Tierra que podrían albergar agua y, por tanto, vida. Pero todos esos exoplanetas hallados en menos de un cuarto de siglo son adultos. Hoy, un estudio describe las primeras observaciones directas de un planeta que está en su infancia. 

El hallazgo se ha hecho en torno a un astro de la constelación de Tauro que está a unos 450 años luz. Es muy parecido al Sol y se llama LkCa 15. Se piensa que la Tierra se formó hace 4.500 millones de años a partir de un disco de polvo y gas creado por el Sol joven. Pero la formación de planetas es un proceso muy desconocido, en parte porque para los telescopios actuales es muy complejo captar la débil luz que emite un planeta naciente comparado con el gran brillo de su astro. Todo esto hace complicado entender cómo la acumulación de simples partículas de polvo y gas pueden acabar formando planetas como el nuestro, sin mencionar gigantes gaseosos como Júpiter, con un diámetro 11 veces mayor.
 
La formación de planetas es un proceso muy desconocido
 
En comparación con nuestro Sol, la LkCa 15 es una recién nacida de dos millones de años. En un estudio publicado hoy en Nature astrónomos de EE UU y Australia describen que en el disco planetario que rodea a la estrella hay un espacio vacío y, dentro de él, lo que parecen ser tres planetas. En torno al planeta b, el que más cerca está del astro, los astrónomos han observado hidrógeno a unos 9.700 grados. Los autores del hallazgo creen que tanto el vacío en el disco planetario como las altas temperaturas del gas solo pueden explicarse por el nacimiento de un planeta que está tragando material en su proceso de formación, el primero, resaltan sus autores, que se puede estudiar en directo desde la Tierra.

Los astrónomos han observado la estrella entre 2009 y 2015. Usaron telescopios con óptica adaptativa, dotados de espejos que se deforman para corregir la turbulencia de la atmósfera y captar así detalles de objetos más lejanos. Esta técnica servirá “para descubrir muchos más planetas en formación en el futuro”, opina Zhaohuan Zhu, astrónomo de la Universidad de Princeton (EE UU). A su vez, eso permitirá conocer la distribución de planetas nacientes en el universo observable y explicar mejor cómo un amasijo de partículas y gas puede convertirse, miles de millones de años después, en sistemas planetarios maduros como el nuestro.

 

Noticia publicada originalmente en El País

Pueden leer el artículo original en inglés de la revista Nature aquí

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