Entre casi mil planetas extrasolares descubiertos hasta la fecha hay algunos que no tienen contrapartidas dentro de nuestro Sistema Solar. Uno de esos nuevos tipos de mundos son las supertierras. Como su nombre indica, se trata de planetas más grandes que la Tierra dotados de una superficie rocosa. Las supertierras parecen ser bastante abundantes en la Galaxia y ya hemos encontrado varias situadas en la zona habitable de su estrella. Buenas noticias, si no fuera porque muchas de las supertierras descubiertas bien podrían ser en realidad minineptunos. Al igual que las supertierras, los minineptunos tienen un tamaño comprendido entre el de nuestro planeta y el de los gigantes de hielo como Urano y Neptuno. Sin embargo, los minineptunos no poseen superficies sólidas y están rodeados de atmósferas densas dominadas por hidrógeno y helio, mientras que su interior presenta un alto contenido de volátiles -o sea, gases y hielos-. A diferencia de las supertierras, los minineptunos difícilmente podrán ser habitables para las formas de vida que conocemos, así que distinguirlos de las supertierras a varios años luz de distancia es un objetivo prioritario para los astrónomos.
En concreto, interesa saber las diferencias que existen entre las ‘supertierras ligeras’ y los minineptunos. Estas supertierras tienen una densidad media inferior a la de nuestro planeta, así que no pueden estar compuestas enteramente por roca y metales. Se cree que probablemente sean mundos océano cubiertos de una gruesa capa de agua y/o hielo y una atmósfera de vapor de agua, pero bien podrían ser minineptunos rodeados por una atmósfera de hidrógeno y helio.
Los científicos han tratado de averiguar la respuesta correcta estudiando la supertierra ligera Gliese 1214b (GJ 1214b), la segunda supertierra descubierta después de CoRoT-7b. ¿Y cómo podemos hacer esto a 42 años luz de distancia? Pues calculando la densidad de la atmósfera y su composición mediante el análisis del espectro de transmisión o la emisión en infrarrojo del planeta cuando éste pasa delante de su estrella. Hasta la fecha, todos los intentos de detectar líneas espectrales correspondientes a la atmósfera de Gliese 1214b han sido en vano. Esto indica que podríamos estar ante un mundo océano con una atmósfera de vapor de agua, pero también podría ser un minineptuno cubierto de una atmósfera de hidrógeno con muchas nubes. ¿Cómo saber la diferencia?
En un reciente artículo, los astrónomos planetarios Bjorn Benneke y Sara Seager demuestran que es posible distinguir las supertierras de tipo mundo océano (waterworlds) de los minineptunos midiendo las líneas espectrales de absorción del agua en la región del infrarrojo cercano. Más allá de detalles técnicos, lo interesante del caso es que no es necesario una resolución bestial para llevar a cabo estas observaciones, por lo que no necesitamos esperar a una nueva generación de instrumentos. Sin ir más lejos, la cámara WFPC3 del telescopio espacial Hubble sería capaz de averiguar la verdadera naturaleza de GJ 1214b observando unos veinte tránsitos de este planeta. Para otras supertierras ligeras, como HD 97658b, 55 Cnc e o GJ 436b, serían necesarios más tránsitos.
Este nuevo método para distinguir supertierras de minineptunos será especialmente importante cuando el futuro cazaplanetas TESS esté en órbita y, con suerte, descubra una supertierra habitable alrededor de una enana roja cercana. Entonces seremos capaces de estudiar espectroscópicamente la composición atmosférica de un mundo habitable sin necesidad de recurrir a futuros telescopios gigantes o al problemático James Webb. Con el Hubble y los telescopios terrestres actualmente en servicio tendríamos más que suficiente. Da que pensar, ¿no?
Esta es la contribución de Eureka al XLIII Carnaval de la Física, que este mes se celebra en El Mundo de las Ideas.
Referencias:
- Björn Benneke y Sara Seager, How to Distinguish between Cloudy Mini-Neptunes and Water/Volatile-Dominated Super-Earths, arXiv (26 junio 2013).
Yo no daría ideas, que como los americanos se den cuenta de que el James Webb es «inutil» nos lo dejan en tierra(nunca mejor dicho). Y después de gastarse esa pasta y con tantas expectativas sería una faena.
La tecnología está alcanzando al James Webb antes de debutar.
Una pregunta ¿de esos 1000 planetas fuera del Sistema Solar, cuantos son potencialmente habitables?
Es dificil saberlo, habria que investigar su atmosfera, clima, ect para hacerse una idea, pero no hay los medios necesarios.
Por ejemplo puede tener el tamaño adecuado y estar en la zona habitable, pero ser un venus o un marte secos y sin las condiciones necesarias.
Exoplanetas, habitabilidad, ¿vida o restos fósilesen otros planetas? No obstante, ¿es la emergencia y mantenimiento de la vida un proceso de contingencia radical? Es decir, ¿es causa necesaria un pasado único e irrepetible? O al contrario, ¿la vida emerge por el espacio como setas en el campo al darse las condiciones necesarias? Entonces, si esto es así,¿cuántas condiciones son necesarias, tres, cuatro, una docena, mil trillones, infinitas? ¿Cómo resiste la vida que emerge en las condiciones de un instante el cambio inmediato hacia otro instante diferente, el paso mismo del tiempo, el efecto de la entropía? ¿Solo puede aspirar el ser humano a reconocer una vida más sencilla que su propio cerebro? ¿O al menos que sea semejante: un ojo marrón que reconoce a un ojo azul, un familiar que le mira? Si gusta de preguntarse, tal vez le gustará un libro diferente de donde sacar mil ideas creativas, un extracto en http://goo.gl/CV2ub
… autobombo!