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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Miércoles, 11 Noviembre 2015 22:09

Descubrimientos de la New Horizons

Cuatro meses después del vuelo de reconocimiento sobre Plutón, la New Horizons de la NASA cosecha una enorme cantidad de descubrimientos.

Desde posibles volcanes de hielo a lunas giratorias, el equipo científico de la misión New Horizons de la NASA, se halla debatiendo más de 50 emocionantes descubrimientos en la 45° reunión anual de la División de Ciencias Planetarias de la Sociedad Astronómica Americana en National Harbor, Maryland. 

 
Utilizando imágenes de la New Horizons de la superficie de Plutón para realizar mapas topográficos en 3-D, científicos descubrieron que las dos montañas de Plutón, llamadas informalmente Monte Wright y Monte Piccard, podrían ser en realidad volcanes de hielo. El color muestra cambios en la elevación, donde el azul señala terrenos más bajos y el marrón elevaciones más altas. Los terrenos en color verde se encuentran a altitudes intermedias. Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI

“La misión New Horizons ha tomado lo que pensábamos que sabíamos sobre Plutón y lo ha puesto de cabeza”, afirmaba Jim Green, director de ciencia planetaria en el cuartel general de la NASA en Washington. “Es la razón por la cual exploramos, para satisfacer nuestra curiosidad innata y responder a cuestiones más profundas sobre cómo llegamos hasta aquí y qué hay más allá del próximo horizonte”.

Para llegar a tal descubrimiento, los geólogos de la New Horizons combinaron imágenes de la superficie de Plutón para realizar mapas 3-D que indican que las dos montañas más inconfundibles de Plutón podrían ser criovolcanes - volcanes de hielo que pueden haber estado activos en un pasado geológico reciente.

“Es difícil imaginar lo rápidamente que nuestra visión sobre Plutón y sus lunas está evolucionando mientras nos transmiten nuevos datos cada semana. Al tiempo que los nuevos descubrimientos se vierten de esos datos, Plutón se está convirtiendo en una estrella del sistema solar”, dijo el investigador principal de la misión Alan Stem, del Southwest Research Institute en Boulder, Colorado. “Lo que es más, apostaría que para la mayor parte de científcos planetarios, uno o dos de nuestros últimos principales descubrimientos en un planeta sería considerado como asombroso. Tenerlos todos es sencillamente increíble”.

Los dos candidatos a criovolcanes son grandes atractivos que miden decenas de millas o kilómetros de ancho y varias millas o kilómetros de alto.

“Estas son grandes montañas con un gran agujero en su cima, y en la Tierra eso generalmente significa una cosa: un volcán”, afirmó Oliver White, investigador de postdoctorado de la New Horizos en el Ames Research Center de la NASA en Moffett Field, California. “Si son volcánicos, entonces la depresión de la cima es probable que se hubiera formado a través del colapso al erupcionar el material desde el inferior. La extraña textura ondulada de los flancos de la montaña pueden repesentar flujos volcánicos de algún tipo que han bajado desde la región de la cima hasta las planicies más allá, pero por qué son ondulados y de qué están formados aún no lo sabemos”.

Mientras que su apariencia es similar a la de los volcanes en la Tierra que emiten roca derretida, se espera que los volcanes helados de Plutón emitan algo similar a un lodo derretido de sustancias como agua congelada, nitrógeno, amoníaco o metano. Si se demuestra que Plutón tiene volcanes, proporcionará una nueva pista importante sobre su evolución geológica y atmosférica.

“Después de todo, no se ha visto nada como esto en la profundidad del exterior del sistema solar”,  dijo Jeffrey Moore, líder del equipo de Geología, Geofísica e Imágenes de la New Horizons en Ames.

 

Larga historia en la actividad geológica de Plutón

 

La superficie de Plutón varía en edad, de antigua a intermedia hasta una relativamente joven, según otro nuevo hallazgo de la New Horizons.

Para determinar la edad del área de superficie de un planeta, los científicos cuentan los cráteres de impactos. Cuantos más cráteres hay, es probable que la región sea más antigua. El conteo de cráteres en áreas de la superficie de Plutón indican que tiene regiones en la superficie que datan hasta justo antes de la formación de los planetas en nuestro sistema solar, hace unos cuatro mil millones de años.

Pero también se ha hallado una vasta área que, hablando en términos geológicos, nació ayer, lo que significa que puede haberse formado durante los diez millones de años pasados. Esta área, llamado informalmente Sputnik Planum, aparece a la izquierda del “corazón” de Plutón y se encuentra totalmente libre de cráteres en todas las imágenes recibidas hasta la fecha.

Nuevos datos obtenidos por la cuenta de cráteres revelan también la presencia de terrenos intermedios o de mediana edad en Plutón.

 “Hemos cartografiado más de un millar de cráteres en Plutón, que varían enormemente en tamaño y apariencia”, dijo el investigador de postdoctorado Kelsi Singer, del Southwest Research Institue (SwRI) en Boulder, Colorado. “Entre otras cosas, espero que los estudios sobre los cráteres como estos nos den importantes nuevas pistas sobre cómo se formó esta parte del sistema solar”.

 

Localización de más de 1000 cráteres cartografiados en Plutón por la misión de la NASA New Horizons

La localización de más de 1000 cráteres cartografiados en Plutón por la misión de la NASA New Horizons indican un amplio espectro de edades de la superficie, lo que probablemente signifique que Plutón ha sido geológicamente activo a lo largo de su historia. Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI

 

Bloques de construcción del Sistema Solar

El conteo de cráteres está proporcionando al equipo de la New Horizons un mayor conocimiento sobre la estructura del propio Cinturón de Kuiper. La carencia de cráteres más pequeños a lo largo de Plutón y su gran luna Caronte indican que el Cinturón de Kuiper, una región inexplorada exterior de nuestro sistema solar, es probable que tuviera menos objetos pequeños de los que habían previsto algunos modelos.

Esto conduce a los científicos de la New Horizons a dudar un modelo que había permanecido durante largo tiempo que preveía que todos los objetos del Cinturón de Kuiper se formaron por acumulación de objetos más pequeños, menores de una milla de ancho. La ausencia de pequeños cráteres en Plutón y Caronte apoyan otros modelos que teorizan que los objetos del Cinturón de Kuiper que se extienden por decenas de millas se habrían formado directamente en su tamaño, o cercanamente a su tamaño, actual.

De hecho, la evidencia de que muchos objetos del Cinturón de Kuiper podrían haber “nacido grandes” tiene a los científicos entusiasmados sobre el próximo objetivo potencial de la New Horizons, el objeto del Cinturón de Kuiper de unos 40 a 50 kilómetros de ancho llamado 2014 MU69, el cual podría ofrecer la primera imagen detallada de un bloque de construcción del sistema solar antiguo y prístino.

Lunas giratorias y fusionadas de Plutón

La misión New Horizons también está arrojando nueva luz sobre el fascinante sistema de lunas de Plutón y sus inusuales propiedades. Por ejemplo, casi todas las otras lunas en el sistema solar, incluida la luna de la Tierra, se encuentran en rotación sincrónica, manteniendo una cara hacia el planeta. Este no es el caso de las pequeñas lunas de Plutón.

Los pequeños satélites lunares de Plutón se encuentran girando mucho más rápidamente, donde Hydra, la luna más distante, rota a unas imprecedentes 89 veces durante cada vuelta independiente alrededor del planeta. Los científicos creen que estos índices de giro pueden ser variables debido a que Caronte ejerce una gran fuerza de torsión que evita que cada pequeña luna se asiente en una rotación sincrónica.

Otra peculiaridad de las lunas de Plutón: los científicos esperaban que los satélites se bambolearían, aunque no tanto.

Los datos de la misión New Horizons de la NASA indican que al menos, y probablemente cuatro, de las pequeñas lunas de Plutón pueden ser el resultado de fusiones entre lunas más pequeñas. Si se confirma este descubrimiento con un análisis más extenso podría proporcionar importantes nuevas pistas sobre la formación del sistema de Plutón. Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI

 

 “Sospechamos que Plutón tuvo más lunas en el pasado, consecuencia del gran impacto que también creó Caronte”, dijo Showalter.

 

 

Para ver más imágenes y gráficos presentados por los científicos de la New Horizons en la 47° Reunión Anual de la División de Ciencias Planetarias de la Sociedad Astronómica Americana, visite http://pluto.jhuapl.edu/News-Center/Press-Conferences/November-9-2015.php

 Para más información sobre la misión New Horizons de NASA, incluyendo fichas de datos, vídeos e imágenes, visite http://www.nasa.gov/newhorizons

 

Puede leer el artículo original en inglés aquí.

 

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