Estrechando el cerco alrededor de las exolunas

¿Podemos detectar satélites alrededor de planetas extrasolares? Lo sorprendente de la respuesta a esta pregunta es que es afirmativa. Pero no va a ser fácil. En teoría, utilizando el telescopio espacial Kepler se podrían descubrir exolunas de gran tamaño y con un 20% de la masa terrestre alrededor de planetas gigantes. Es decir, estamos hablando de satélites diez veces más masivos que Ganímedes o Titán. Por supuesto, en el Sistema Solar no existen lunas de semejante tamaño, pero eso no significa que no los haya en otros sistemas.

Es posible que la mayoría de las grandes exolunas alrededor de planetas en estrellas enanas rojas sean super-Íos (Heller et al.).

En un reciente artículo, un grupo de astrónomos liderados por David Kipping ha identificado en los datos de Kepler siete candidatos a planetas con exolunas dentro del marco del proyecto HEK (Hunt for Exomoons with Kepler), pero sin embargo no ha encontrado evidencias de ninguna. Bueno, es normal: estamos ante los primeros pasos de toda una aventura. A medida que Kepler y otros observatorios terrestres acumulen más datos será más fácil descubrir las primeras exolunas. Para descubrirlas debemos emplear una combinación de dos técnicas de análisis en los planetas descubiertos por el método del tránsito, denominadas TTV (Transit Timing Variations) y TDV (Transit Duration Variations). Básicamente, consisten en escudriñar los datos de tránsitos en busca de variaciones de la curva de luz causada por el exoplaneta que puedan revelar la presencia de una exoluna.

Cambios en la curva de luz del tránsito de un exoplaneta con una exoluna.

El interés en encontrar exolunas estriba en que ya conocemos varios planetas gigantes situados en la zona habitable. Aunque a priori estos mundos resultan inhóspitos para las formas de vida que conocemos, algunos de ellos pueden poseer exolunas donde la vida sería capaz de florecer. Como vimos en una entrada anterior, para que exista una exoluna tipo Pandora se debe dar una combinación de circunstancias muy concreta. Cuanto más cerca del planeta esté la luna, más estable será su órbita, pero a cambio las fuerzas de marea producirán un calentamiento interno incompatible con un mundo habitable, convirtiendo la exoluna en una versión gigante de Ío. Desgraciadamente, parece ser que las exolunas habitables alrededor de planetas que orbiten estrellas enanas rojas -las más comunes en el universo- deben ser muy escasas. La zona habitable de una enana roja está localizada tan cerca de su estrella que la órbita de una exoluna sólo sería estable si estuviese muy cerca del planeta, aumentando las posibilidades de convertirse en un super-Ío. Por otro lado, una exoluna de tipo super-Ío emitiría tan intensamente en el infrarrojo que podría ser vista directamente en el futuro, una posibilidad que resulta ciertamente fascinante.

Izquierda: calentamiento por iluminación y fuerzas de marea en función de la excentricidad de la órbita de la exoluna y el eje mayor de su órbita. Derecha: amplitud de variaciones del tránsito (TTVs) para una exoluna con la masa de Marte alrededor de planetas con distintas masas y a distintas distancias (Heller et al.).

Paradójicamente, las estrellas enanas rojas son las candidatas idóneas para detectar exolunas habitables con los datos de Kepler obtenidos durante los siete años que debe durar la misión. Si queremos descubrir lunas extrasolares habitables en estrellas de tipo solar (K o G) la cosa se pone mucho más difícil y resulta poco probable que se pueda llevar a cabo. Sea como sea, el cerco alrededor de las exolunas se está estrechando. Si las exolunas de tamaño terrestre son comunes en la Galaxia, queda poco para que descubramos la primera.

Referencias:



5 Comentarios

  1. ¿Seguro que un superio no podría ser habitable?
    Mientras sea suficientemente masivo, podría tener una capa de agua. ¿Tanta energía generaría como para disparar su temperatura?
    Hay que tener en cuenta que las fosas oceánicas rebosan vida. Io no tiene atmósfera, pero si tuviera un océano cubriendo la mayor parte de su superficie, por más que hirviese con frecuencia, ¿seguro que la vida no podría desarrollarse allí?

    No lo veo tan claro.

  2. Imagino que ya se habrán realizado estudios para determinar cuantos tránsitos serán necesarios para confirmar la existencia de una exoluna, entiendo que esto es lo que hace que las enanas rojas sean las candidatas (zonas habitables cerca de la estrella y por tanto muchos tránsitos dentro de la vida útil de Kepler).
    Además imagino que con suficientes tránsitos se podrán apurar los datos orbitales y masas de ambos cuerpos. Por otra parte el tiempo entre R2 dependerá de el punto en la orbita en que se encuentre la Luna (además si está justo delante o detras del planeta no se observaría R2) es todo muy curioso, me encanta ver la lógica deductiva que existe detrás de estos descubrimientos.

    ESAs_sondas

  3. Pude alguien responderme ?
    Los satelites cerca de planetas gigantes sufren algun tipo de radiaccion procedentes de estos gigantes que esterizarian su superficie impidiendo que formas de vida complejas prosperen … Gracias.

    1. Yo creo que si, usando como ejemplo a Jupiter, fijate que sus lunas están bañadas de radiación procedente de él y las sondas enviadas hasta allá fueron blindadas para evitar la golpiza.

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 10 enero, 2013
Categoría(s): ✓ Astronomía • Exoplanetas • sondasesp