El telescopio Kepler de la NASA lanzado en 2009 ha aumentado drásticamente la tasa de descubrimiento de planetas alrededor de otras estrellas distintas al Sol, conocidos como exoplanetas. Antes de Kepler, había un total de unos 520 exoplanetas conocidos, pero el año pasado el equipo de Kepler anunció 700 nuevos exoplanetas "candidatos", y esta semana se dio a conocer cerca de 500 más. Alrededor del 60 al 80 por ciento de estos 1.200 candidatos de Kepler se considera probable que sean planetas reales, y el nuevo tesoro incluye una serie de características sorprendentes.
Sara Seager, la profesora Ellen Swallow Richards de Ciencias Planetarias y profesora de física en el MIT, es un miembro del equipo científico de Kepler, y el MIT Noticias le pidió que explicase el significado de estos nuevos hallazgos.
P. ¿Cuál fue el nuevo planeta más interesante o el sistema planetario más reciente de los datos de Kepler?
A. El equipo de Kepler anunció que posiblemente el sistema planetario más fascinante jamás descubierto sea el sistema Kepler-11. Tiene seis planetas en tránsito (que han sido confirmados), con más planetas en tránsito de un sistema que se haya visto hasta ahora. Por otra parte, los cinco planetas se mueven en el interior apretados en sus órbitas planetarias donde se encuentran. Los cinco planetas orbitan en el interior del sistema alrededor de la estrella de tipo solar a una distancia más cerca que Mercurio de nuestro Sol (con órbitas completas a su estrella de 10 a 47 días).
Al estar tan cerca uno del otro, los cinco planetas interiores gravitacionalmente perturban las órbitas de los demás. El nivel de interacción gravitacional es tan alto que la órbita de cada planeta (o años) no es coherente, pero cada año varía de 10 a 20 minutos. En comparación con la órbita de la Tierra que varía en cantidades insignificantes cada año. De las interacciones gravitacionales, se puede determinar cada una de las masas de los planetas. Este tipo de determinación de la masa planetaria es la medida única de Kepler - y es posible gracias a las medidas de precisión que mide el telescopio Kepler del brillo de las estrellas.
Con un radio planetario (determinado a partir de los datos de Kepler) y la masa del planeta, se puede derivar la densidad de un planeta. De ahí que aproximadamente puede describir que en el interior del sistema cinco exoplanetas en Kepler-11. Hubiéramos esperado que fueran planetas rocosos al igual que los planetas interiores terrestres de nuestro sistema solar (Mercurio, Venus, Tierra y Marte). Sin embargo, sorprendentemente, el sistema Kepler-11 tiene planetas de muy baja densidad como gas o hielo - en las capas superficiales por lo que los planetas de Kepler-11 son muy diferentes de nuestro sistema solar.
P. ¿ Esta versión de datos representa un enorme aumento en el número de exoplanetas conocidos, a la vez. ¿Este tipo de descubrimiento ha aumentado considerablemente la forma en que los astrónomos estudian los exoplanetas?
A. Kepler ha anunciado 1.235 candidatos a planetas, lo que podría triplicar el número de planetas conocidos en nuestra galaxia. Con estos candidatos a planetas, Kepler está por sí solo cambiando la manera de hacer ciencia con los exoplanetas y poder estudiar individualmente las estadísticas de un gran número de candidatos a planetas.
Debido a las limitaciones de tiempo que tenemos con el telescopio y el poder de la gente, y también la debilidad de las estrellas, la mayoría de estos planetas candidatos no podrán ser confirmadas como planetas. Sin embargo, mediante un análisis estadístico de estos candidatos de Kepler seremos capaces de alcanzar el objetivo principal: "¿Qué tan comunes son los planetas similares a la Tierra en órbitas similares alrededor de estrellas similares al Sol" para responder a la pregunta,
Como un segundo ejemplo científico de la mayor parte de candidatos planeta, Kepler ha anunciado 662 candidatos planetas del tamaño de Neptuno. Esto es increíble, incluso si el 20 al 40 por ciento se esperen que no sean planetas. Los científicos planetarios apenas entienden cómo en nuestro sistema solar, Urano y Neptuno se formaron, más allá de un escenario artificial. Ahora necesitamos una explicación de por qué los planetas del tamaño de Neptuno son los planetas más comunes que hay.
La gran cantidad de estrellas con múltiples planetas en tránsito y de las órbitas diferentes se está abriendo un nuevo campo exoplanetaria en la ciencia.
P. ¿Estos descubrimientos nos dicen algo nuevo acerca de la probabilidad de descubrir vida en otros planetas?
R. Todavía no. Kepler nos dirá que comunes son los planetas del tamaño de la Tierra en órbitas alrededor de estrellas parecidas al Sol en sus zonas habitables - a pesar de que los planetas Kepler por sí mismos no pueden ser objeto de seguimiento para detectar signos de vida en sus atmósferas, porque son demasiado débiles y distantes para ser estudiados en detalle por los telescopios actuales.
La búsqueda de Kepler con 54 planetas candidatos dentro de la zona habitable de su estrella es tentadora. La zona habitable es la región alrededor de una estrella donde las temperaturas son adecuadas para el agua líquida en la superficie. Toda la vida en la Tierra requiere agua líquida, por lo que los planetas que potencialmente pueden apoyar la vida son aquellos que orbitan en la zona habitable de la estrella. La mayoría de los planetas en la zona habitable detectados por Kepler son planetas grandes, casi con toda seguridad son de gas lo que hacen que la superficie del planeta sea demasiado caliente para apoyar a las moléculas complejas necesarias para la vida. De la media docena de pequeños candidatos a planetas que orbitan en la zona habitable de su estrella, cinco son menos que dos veces el tamaño de Tierra y uno es aún más pequeño que la Tierra. Estospequeños planetas orbitan en estrellas de baja luminosidad muy diferente de nuestro Sol.
Tendremos que ser pacientes para ver como Kepler nos diga que comunes son los planetas como la Tierra, planetas que orbitan en las zonas habitables en estrellas como el Sol y estaremos listos para actuar, una vez informados, podemos planear el siguiente paso para los telescopios espaciales y que puedan buscar signos de vida en las atmósferas de tierras lejanas.