¿Desde cuántas estrellas se puede detectar la Tierra por el método del tránsito?

Por Daniel Marín, el 2 noviembre, 2020. Categoría(s): Astronomía • Estrellas ✎ 107

El método del tránsito es la principal técnica para detectar planetas extrasolares. Este método requiere que el planeta pase —transite— por delante de su estrella visto desde la Tierra. Los exoplanetas descubiertos por este método pueden ser estudiados además con el objetivo de buscar la existencia de una posible atmósfera y, dependiendo de parámetros tales como la distancia y el tamaño del telescopio, se podría incluso proceder a la búsqueda de biomarcadores. Del mismo modo, podemos plantearnos la cuestión opuesta. ¿Desde qué estrellas unos hipotéticos alienígenas podrían ver un tránsito de la Tierra y, por tanto, proceder a buscar vida analizando los biomarcadores de nuestra atmósfera? La cuestión parece sencilla de responder: la Tierra transitará para todas las estrellas situadas en la proyección celeste de la eclíptica. Esta idea ya tiene unos años y, de hecho, en 2016 los astrónomos René Heller y Ralph Pudritz definieron la Zona de Tránsito de la Tierra como una zona alrededor de la eclíptica con un ancho de 1,06º.

Estrellas de la Zona de Tránsito de la Tierra (John Munson/Cornell University).

Pero para estudiar una atmósfera planetaria en profundidad no vale cualquier tránsito, solo aquellos que duren lo suficiente. Por eso Heller y Pudritz también introdujeron el término de Zona de Tránsito de la Tierra restringida, que es aquella en la que nuestro planeta transitaría por delante del Sol durante un mínimo de diez horas. En este caso, el ancho de la zona es de tan solo 0,262º por encima y por debajo de la eclíptica. Bien, fantástico. En principio ahora solo tenemos que ver qué estrellas hay en ese volumen y ya está. Sin embargo, esto último no es nada sencillo debido a la enorme incertidumbre que suele existir a la hora de calcular la distancia —y por tanto, posición verdadera— de la gran mayoría de estrellas cercanas. Heller y Pudritz solo pudieron identificar claramente 82 estrellas situadas a menos de 3260 años luz —mil pársecs— de distancia, de las cuales 22 estarían a menos de 326 años luz. Afortunadamente, la incertidumbre a la hora de calcular la posición de las estrellas vecinas ha disminuido significativamente gracias a la misión europea Gaia, por lo que ya podemos pasar de hacer estimaciones a determinar estrellas en concreto. Y esto es justo lo que han hecho los astrónomos Lisa Kaltenegger y Joshua Pepper. Usando los catálogos DR2 de Gaia y el TIC (TESS Input Catalog) de la misión TESS, Kaltenegger y Pepper han calculado que hay 1004 estrellas de la secuencia principal a menos de 326 años años luz de distancia (100 pársecs) para las que la Tierra transita delante del Sol.

La zona del cielo en el que la Tierra se ve como un planeta que transita (Axel Quetz (MPIA) / Axel Mellinger, Central Michigan University).
La zona del cielo en el que la Tierra se ve como un planeta que transita (Axel Quetz (MPIA) / Axel Mellinger, Central Michigan University).

De estas estrellas, el 77 % son enanas rojas, mientras que solo el 6 % son de tipo G, como el Sol. Las estrellas de tipo K, más frías que el Sol, alcanzan el 12 %, mientras que las de tipo F, un poco más calientes, el 4 %. La estrella más cercana desde la que se puede ver a la Tierra pasar frente al Sol está a 28 años luz y es Ross 64, una enana roja. La estrella de tipo solar más próxima es HD 65430, a unos 77 años luz de distancia, mientras que la tipo K más cercana es HD 28343, a 37 años luz. Naturalmente, no sabemos si estas estrellas tienen planetas y, menos aún, si poseen astrónomos que estén espiando nuestros tránsitos… con la salvedad de dos casos: las estrellas K2-155 y K2-240, a 194 y 165 años luz, respectivamente. El primer sistema tiene tres exoplanetas, mientras que el segundo posee dos, aunque ninguno de ellos situados en la zona habitable. Por supuesto, en los próximos años se descubrirán nuevos exoplanetas en esta zona casi con total seguridad.

Diagrama H-R de temperatura y luminosidad de las estrellas que nos pueden ver transitar (Kaltenegger et al.). 

Sea como sea, los posibles observadores alienígenas que existan entre estas 1004 estrellas serían capaces, si cuentan con nuestro nivel de desarrollo tecnológico, de detectar biomarcadores tales como agua, dióxido de carbono, oxígeno, ozono y metano en la atmósfera terrestre. Si concluyen que es muy probable que nuestro planeta, además de habitable, esté habitado, el siguiente paso podría ser apuntar sus radiotelescopios para buscar señales artificiales de radio, pero en ese caso recordemos que solo aquellas estrellas situadas a menos de cien años luz aproximadamente podrían captar nuestras señales de radio debido a la extrema juventud de nuestra civilización tecnológica. En cualquier caso, si nosotros descubrimos en el futuro un planeta habitable con biomarcadores podríamos hacer lo mismo. O quizás, si somos seguidores de la teoría del ‘bosque oscuro’ para explicar la paradoja de Fermi, podemos optar por enmascarar nuestro tránsito para que no sepan que estamos aquí.

Características de las estrellas que pueden ver transitar a la Tierra a menos de 326 años luz de distancia (Kaltenegger et al.). 

De todas formas, conviene recordar que la lista de estrellas de esta Zona de Tránsito de la Tierra no es en modo alguno fija y está en constante cambio porque las estrellas cercanas se mueven continuamente con respecto al Sol. Por ejemplo, la denominada estrella de Teegarden, una enana roja con al menos dos planetas a su alrededor, entrará en esta zona en 2044 y permanecerá en ella durante más de 450 años (vamos, que si queremos ocultarnos de los teegardenianos todavía estamos a tiempo). Del mismo modo, otras estrellas saldrán de la zona y no podrán ver nunca más tránsitos de la Tierra. Además, no olvidemos que los datos de Gaia todavía no son definitivos y en los próximos años irán saliendo catálogos más refinados (el DR3 aparecerá en 2022), por lo que algunas de estas 1004 estrellas saldrán de esta lista y entrarán otras nuevas.

Referencias:



107 Comentarios

  1. Daniel dice en el artículo que hay 1004 estrellas a menos de 326 años luz de distancia que podrian detectar la Tierra mediante el método del tránsito ¿pero cuantas estrellas hay en total a menos de 326 años luz de distancia? Es por saber la proporción de estrellas que podrían detectarnos respecto al total. Gracias

  2. «Naturalmente, no sabemos si estas estrellas tienen planetas y, menos aún, si poseen astrónomos que estén espiando nuestros tránsitos… con la salvedad de dos casos: las estrellas K2-155 y K2-240, a 194 y 165 años luz, respectivamente.»
    Leído así pareces decir que hay astrónomos espiándonos, suerte que después del punto y a parte matizas.
    Desde ya soy fan del astrónomo de k2-240.
    Un saludo para él desde la tierra transitoria.

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