Francis en #rosavientos: Noticias de astronomía

Dibujo20131229 giant red star devouring its own planet - artistic picture

El audio de mi sección ¡Eureka! en el programa La Rosa de los Vientos de Onda Cero lo puedes escuchar siguiendo este enlace. Como siempre, una transcripción y algunos enlaces de interés. 

El final del año es una época en la que mucha gente piensa en su futuro. ¿Qué sabe la ciencia sobre el futuro del Sol y del planeta Tierra? El Sol se formó hace 4.650 millones de años y tiene hidrógeno para otros 5.500 millones de años más. El Sol se mantiene estable gracias al hidrógeno de su núcleo que transforma en helio mediante una reacción de fusión, lo que genera una presión que sostiene sus capas exteriores en contra de la gravedad. Cuando se acabe el hidrógeno en el núcleo el Sol, quedará helio inerte y la estrella empezará a consumir hidrógeno en una región alrededor del núcelo, lo que provocará que se infle y se convierta en una estrella gigante roja, cuyo diámetro llegará a alcanzar y sobrepasar la órbita de la Tierra. La cromosfera solar acabará devorando nuestro planeta y destruyéndolo por completo.

Un trágico final, aunque aún muy lejano (5.500 millones de años) ¿Se ha observado alguna vez cómo una gigante roja devora un planeta? Gracias al telescopio espacial Kepler de la NASA se han observado varios planetas en estrellas gigantes rojas que acabarán siendo devorados. El que tiene la vida más corta se confirmó hace un par de semanas gracias al trabajo de astrónomos españoles del Observatorio de Calar Alto (Almería) y del Centro de Astrobiología del CSIC-INTA (Madrid). La estrella gigante roja KOI-2133, que se encuentra a 3.200 años luz de la Tierra, está en proceso de expansión y acabará devorando su planeta Kepler-91b en un plazo menor de 55 millones de años, un periodo de tiempo muy corto a escalas astronómicas. La estrella tiene un radio de 6,3 veces el radio del Sol y el planeta es un gigante gaseoso que, debido a la intensa radiación estelar, tiene su atmósfera planetaria inflada, con un radio de 1,38 veces el radio de Júpiter, aunque su masa sea de 0,88 veces la masa de Júpiter. Ahora se encuentra tan cerca de su estrella que tarda sólo 6,24 días en dar una vuelta a alrededor de su estrella, siendo el planeta más cercano a una estrella gigante roja que conocemos. Por ello es el primer planeta candidato a ser engullido por su estrella.

El artículo técnico es J. Lillo-Box et al., “Kepler-91b: a planet at the end of its life. Planet and giant host star properties via light-curve variations,” arXiv:1312.3943 [astro-ph.EP], 14 Dec 2013. Audio de la entrevista a David Barrado y Jorge Lillo-Box de Lola Plaza en Eureka de Radio Exterior de España.

El planeta fue observado por Kepler, pero ha sido confirmado por astrónomos españoles de Calar Alto. ¿Cómo se ha realizado esta observación? El telescopio espacial Kepler de la NASA sólo puede descubrir candidatos a planetas que han de ser confirmados desde la Tierra. Para ello se pueden usar telescopios de tamaño medio, con instrumentación de última generación, ya que se requieren observaciones durante un gran número de noches. El estudio de las propiedades del planeta Kepler-91b ha sido realizado con el espectrógrafo de alta resolución de tipo échelle de Calar Alto, llamado CAFÉ (por sus siglas en inglés Calar Alto Fiber-­fed Echelle spectrograph) y la cámara AstraLux (ambos instalados en el telescopio de 2,2 metros del Observatorio de Calar Alto). Aunque Kepler-91b es un planeta gaseoso parecido a Júpiter, nos permite imaginar lo que le ocurrirá a la Tierra.

¿Se han observado planetas parecidos a la Tierra que también están a punto de ser devorados por su estrella? No se ha observado ninguno en una estrella gigante roja, similar al Sol cuando destruya a la Tierra. Pero se han observado dos planetas rocosos pequeños, del tamaño de Mercurio, que acabarán siendo devorados por su estrella en unos cientos de millones de años. El año pasado se descubrió el exoplaneta KIC 1255b (que orbita la estrella IC 12557548) y hace un mes el exoplaneta KOI-2700b (que orbita la estrella KIC 8639908); ambos orbitan estrellas parecidas al Sol y se está desintegrando poco a poco mostrando una inmensa nube de gas y polvo en forma de cola, como la de un cometa. Pero estos planetas no correrán la misma suerte que la Tierra que será incinerada cuando el Sol se transforme en una gigante roja.

Los artículos técnicos son S. Rappaport et al., “Possible Disintegrating Short-Period Super-Mercury Orbiting KIC 12557548,” arXiv:1201.2662 [astro-ph.EP] y S. Rappaport et al., “KOI-2700b – A Planet Candidate With Dusty Effluents on a 22-Hour Orbit,” arXiv:1312.2054 [astro-ph.EP]. En español recomiendo leer a Daniel Marín, “Un exoplaneta devorado por su estrella,” Eureka, 17 Ene 2012, y “KOI-2700b, otro planeta que se desintegra,” Eureka, 11 Dic 2013.

Una manera de sobrevivir sería refugiarse en los planetas exteriores del Sistema Solar, ¿puede existir vida en las lunas de los planetas gigantes gaseosos? Muchas veces cuando se habla de planetas habitables se olvida que las lunas o satélites naturales de los planetas también pueden ser habitables. La presencia de agua líquida en la superficie es imposible, pero puede haber oceános subterráneos gracias al calor generado por las fuerzas de marea gravitatorias. Hay dos lunas que tienen una superficie cubierta de hielo y que se cree que tienen oceános con agua líquida subterráneso: Europa,  Europa, el menor de los cuatro satélites galileanos del planeta Júpiter, y Encélado, un satélite de Saturno. En el polo sur de Encélado la sonda Cassini observó en 2005 chorros a modo de géiseres que contenían agua salada que salían de fracturas en el hielo de la superficie. Se cree que debajo de unos 100 km de agua helada hay un océano de agua salada. Todavía es una hipótesis, pues no se ha confirmado su existencia fuera de toda duda.

En el caso de Europa, la luna de Júpiter, ¿también se ha observado un océano subterráneo? La capa de hielo de la superficie de Europa presenta fracturas que sugieren que es de poco grosor y que debajo podría haber un océano en todo el globo de agua líquida. En su caso debería haber géiseres. Hace dos semanas, se publicó que el telescopio espacial Hubble observó entre noviembre y diciembre de 2012 un géiser en el polo sur de Europa. El análisis de los datos ha sido muy difícil y ha requerido un año. El telescopio Hubble ya observó una tenue atmósfera de vapor de agua (hidrógeno y oxígeno) en Europa en 1995. Estas observaciones son muy difíciles de realizar. El nuevo géiser duró unas 7 horas y emitió unas siete toneladas de agua por segundo (en Encélado apenas alcanzan los 200 kg por segundo). Quizás hemos observado este géiser por su gran intensidad y no se han observado más géiseres porque son más débiles. Muchos astrónomos interpretan este resultado como una señal firme de que Europa tiene un océano subterráneo de agua líquida que podría albergar algún tipo de vida. Pero será necesaria un misión espacial específica que lo estudie en detalle para estar seguros.

Más información en este blog en “Comparando los géiseres de Europa y de Encélado,” LCMF, 13 Dic 2013; también recomiendo leer a Daniel Marín, “¡Géiseres en Europa!,” Eureka, 12 Dic 2013, y “JET, una sonda para estudiar Titán y Encélado,” Eureka, 18 Dic 2013.



3 Comentarios

  1. Notable, Francis, como siempre. Ya nomás la ilustración es impresionante (aunque alguna otra fotito de Scarlett Johansson de vez en cuando no estaría mal, ¿o aquello fue sólo una manera de decir: tomen, ahora critiquen ESTO?) 🙂

    En fin, ahora en serio. No quisiera abusar de tu tiempo, pero tengo una pregunta que me carcome desde hace añares y por más que he buscado no le he hallado respuesta. Quizá debería preguntárselo a Daniel Marín, pero ya que estoy aquí…

    Todas las fuentes que he podido consultar a lo largo de años sostienen que la futura colonización de las lunas jovianas ES posible, que sólo es cuestión de tiempo, necesidad, costos, y la tecnología astronáutica apropiada.

    Pero, por otro lado, esas mismas fuentes (u otras similares) comentan las no pocas medidas precautorias que han de tomarse para evitar que los instrumentos de las sondas (Voyager y posteriores) queden fritos a causa de la monstruosa magnetósfera de Júpiter.

    Nuestros Cinturones de Van Allen son un chiste en comparación. Sé que por debajo de la órbita de Io el asunto está que arde. Pero también tengo entendido que incluso entre las lunas galileanas exteriores la radiación NO es nada despreciable. ¿O estoy mal informado?

    Aquí en la Tierra se han encontrado microorganismos mutantes viviendo cómodamente en el agua calentita de algunos reactores nucleares. O sea que, en principio, la radiación no invalida la hipótesis de vida submarina en, por ejemplo, Europa (que además contaría con un escudo de 30 Km de hielo).

    Pero todo depende de la dosis, claro está. ¿De cuántos roentgens estamos hablando? Lo ignoro. En cada artículo que leo acerca de la posible vida submarina de Europa, NADIE menciona la radiación del entorno joviano como elemento perturbador para dicha vida… o para la nuestra, cuando decidamos ir allí.

    ¿Alguien podría despejarme esta duda? Me refiero a alguien que NO empiece diciendo que la NASA está ocultando información (o que Scarlett Johansson es un travesti ¡nooo!). Trollspiranoicos abstenerse, please.

  2. Debo hacer una aclaración respecto a mi entrada anterior: donde yo vivo, los “brindis” navideño-findeañeros empiezan, digamos, un poco antes de lo que indica el calendario, y terminan, más bien languidecen, un poco después.

    Ahora que he logrado evacuar algo de alcohol de mi sistema, o quizá debido a lo que todavía queda, decidí hacer lo que debí hacer en primer lugar, esto es, mover un poco (sólo un poco) mi perezoso culo. Tras una ardua búsqueda de 5 segundos encontré esto:

    http://es.wikipedia.org/wiki/Magnetosfera_de_J%C3%BApiter

    Aquí van unos extractos de dicha fuente, los más relevantes en relación con mi entrada anterior:

    “(…) los satélites galileanos (…) actúan como las principales fuentes de plasma de las regiones interiores y medianas de la magnetosfera de Júpiter. Aunado a ello, las partículas altamente energéticas (…) poseen acceso libre a las superficies de los satélites galileanos, con excepción de Ganímedes.”

    “(…) Los niveles de radiación en Júpiter fueron diez veces mayores de lo que los diseñadores del Pioneer habían predicho, temiendo que la sonda no pudiera resistir en este ambiente hostil. (…) A causa de este imprevisto, las sondas Voyager tuvieron que ser rediseñadas con tal de que pudieran manejar los altos niveles de radioactividad existentes alrededor del planeta.”

    “(…) A pesar de que Galileo resistió con éxito dentro del ambiente hostil radioactivo alrededor de Júpiter, la sonda experimentó algunos problemas técnicos asociados con este ambiente. (…)”

    “(…) Calisto es el único satélite jupiteriano en el que la exploración humana es posible. Los niveles de radiación ionizante en Ío, Europa o Ganímedes son demasiado altas para los humanos y la protección adecuada para estos lugares todavía no existe.”

    ¡Eureka! dijera Daniel Marín. Ahí está la respuesta a esa duda que arrastré durante años, que en realidad nunca me había molestado en buscar seriamente, esperaba que cayera por sí sola en algún artículo o documental de TV, porque no es lo que se dice urgente.

    Sin embargo, nunca viene mal saber algo más. Por ejemplo, que el entorno joviano NO sería el más agradable de los refugios cuando el Sol se convierta en gigante roja. De no contar con medios para lidiar con la radiación de Júpiter, tendríamos que huir más lejos. La luna Titán (Saturno) luce más prometedora.

    Pero, si dentro de 5.500 millones de años todavía seguimos por aquí, seguramente seremos capaces de viajes interestelares… o de mover planetas a voluntad hacia órbitas más seguras.

    ¿Qué será de la “humanidad” dentro de tanto tiempo? Quizá haya evolucionado en ALGO para lo cual una gigante roja, una supernova, o incluso un agujero negro, signifique apenas una pequeña molestia. ALGO como las inteligencias constructoras de monolitos que imaginó Arthur C. Clarke.

    Bueno, es hora de otro ligero “brindis”. ¡Salud!

  3. Por favor, cuando se informa que un planeta recorre alrrededor de la estrella en tantos días, no especifica su velocidad de traslación. me podrían informar? Me gusto la información suministrada.

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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 29 diciembre, 2013
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