Acerca de este blog

Este blog aborda los descubrimientos de planetas desde una perspectiva amena y sencilla, pero siempre precisa y contrastada, para una lectura agradable.

31 mayo, 2010

Nota del equipo del Blog

Hola, chic@s!!

Lamentamos mucho la falta de actividad de estos días, pero estamos muy ocupados estos días. Exámenes, familia… El hecho de que se aproximan las vacaciones de verano… Nos impiden hacer gran cosa.

En unas semanas esperamos recuperar la normalidad, con nuevos artículos en Ymundos, y artículos de todo tipo procedentes de distintas fuentes…

Finalmente, me gustaría comentar que ya está disponible la tercera encuesta de este blog… A votar toca!! :)

Un saludo!!

El equipo de Yplanets

16 mayo, 2010

Detectando exotierras con el James Webb

El James Webb (JWST) será el siguiente gran telescopio de la NASA y sustituirá al famoso Hubble en algunas de sus funciones. Será lanzado en 2014 mediante un cohete Ariane 5 y observará el cielo en longitudes de onda infrarrojas desde el punto de Lagrange L2 mediante su espejo de 6,5 metros de diámetro, el más grande jamás lanzado al espacio. Con estas impresionantes medidas, ¿podrá detectar planetas similares a la Tierra?

El JWST (NASA).
La respuesta es, lamentablemente, no. El JWST será capaz de detectar (es decir, "ver") júpiteres y neptunos calientes al igual que su primo menor, el telescopio espacial Spitzer, pero una exotierra está fuera de sus capacidades. Recordemos que definimos una exotierra como un planeta con 1-10 veces la masa de nuestro planeta que orbita a su estrella en la zona habitable de la misma (la distancia varía con el tipo de estrella).
Pero la cosa podría cambiar si usamos un ocultador estelar externo, algo que analiza en detalle este artículo de Joseph Catanzarite y Michael Shao. Este dispositivo sería básicamente un gran parasol de unos 50 metros de diámetro que orbitaría a cierta distancia del telescopio (unos 50000 km) y que podría ocultar la luz de la estrella a estudiar, revelando la presencia del planeta. Este original método ha sido propuesto en multitud de misiones, aunque resulta más fácil plantearlo sobre el papel que llevarlo a la práctica. Pero complicaciones técnicas aparte, el caso es que si utilizamos un parasol de este tipo sí se podría detectar alguna exotierra con el JWST.


El concepto de parasol estelar (starshade) para detectar exoplanetas con el JWST (W.Cash et al.).

Detalles de la starshade. La forma con pétalos está diseñada para minimizar las aberraciones (cash et al.).
Usando este parasol, se podrían estudiar unas 26 estrellas candidatas mediante un total de 70 observaciones, número dictado por la cantidad máxima de combustible que podría llevar el parasol.
El número exacto de exotierras que podrían ser descubiertas o caracterizadas depende de dos parámetros: el primero, obvio, es el porcentaje de estrellas que tienen exotierras. Hoy por hoy, este parámetro es totalmente desconocido, pero se puede estimar que su valor es del 10-30%. El segundo parámetro depende del método de observación empleado, que podría ser uno de los siguientes

  • Obtener una sola imagen del exoplaneta: el más rápido y sencillo, pero altamente ineficiente, pues sería muy difícil discriminar las exotierras de otras falsas alarmas (planetas mucho más masivos). Usando este método, más de la mitad de los planetas descubiertos no serían exotierras. Además, si el porcentaje de estrellas con exotierras no supera el 10%, existiría un 14% de probabilidades de no detectar ninguna.
  • Obtener cuatro imágenes para determinar su órbita: un método mucho más lento, pero de este modo podríamos saber si el planeta está en la zona habitable o no, además de poder captar su espectro. Desgraciadamente, debido al tiempo necesario para tomar las medidas, se trata de un método muy ineficiente y como mucho se detectarían entre una y tres exotierras, y eso suponiendo en el último caso que la proporción de planetas con exotierras es del 30%. Si este parámetro es del 10%, existiría un 41% de probabilidades de no detectar ninguna.
  • Observaciones previas: en este caso, se estudiarían planetas cuyas órbitas ya se conocerían gracias a misiones astrométricas (SIM Lite, etc.) y sólo serían necesarias dos imágenes. Es el único método que ofrece alguna garantía de éxito, pudiéndose caracterizar entre cinco y doce exotierras, dependiendo de la abundancia de las mismas.


Comparación de la separación angular de un planeta con su estrella y el contraste entre ambos. Como ejemplo se ha puesto una exotierra a 1 UA y un exoneptuno a 1,8 UA que giran alrededor de una estrella como el Sol situada a 6 pársecs. Se observa que es muy fácil confundir ambos con solo una imagen (Joseph Catanzarite y Michael Shao).

Simulación del espectro de una exotierra situada a 10 pársec obtenido por el JWST dependiendo del tiempo de exposición. Con un espectro de baja resolución podría detectarse la presencia de agua, pero para verificar la existencia de oxígeno haría falta mucho más tiempo de observación (W.Cash et al.).
Por supuesto, por cada exotierra podrían detectarse varios planetas de masa similar a la de Neptuno o Urano. En definitiva, el estudio prueba que sería muy difícil justificar el desarrollo y lanzamiento de un parasol orbital para usar conjuntamente con el JWST a menos que misiones astrométricas o estudios realizados por observatorios terrestres hayan previamente detectado planetas candidatos a ser exotierras. En este caso, las observaciones del JWST podrían obtener un espectro rudimentario sobre su composición atmosférica y hacer volar nuestra imaginación.
Pese a los modestos resultados, no olvidemos que el objetivo primario del JWST no es el estudio de exotierras, así que la detección de un solo planeta extrasolar similar al nuestro sería todo un éxito.

Fuente original: Eureka

06 mayo, 2010

Equipo de la NASA cita nueva evidencia de que los meteoritos de Marte contienen fósiles antiguos

El equipo de investigación de la NASA del meteorito de Marte reabrió la semana pasada una controversia sobre la vida extraterrestre que ya lleva 14 años, reafirmando y ofreciendo respaldo a su afirmación ampliamente cuestionada de que un meteorito de 4.000 millones de años, que aterrizó hace miles de años sobre la Antártida, muestra evidencia de vida microscópica en Marte

Además de presentar la investigación que, según dicen, también desaprueban algunos de sus críticos, los científicos informaron que otros meteoritos marcianos parecen alojar fósiles microbianos distintos e identificables que apuntan aún más fuertemente a la existencia de vida.

“Nos sentimos más confiados que nunca de que Marte alguna vez fue, probablemente, y quizá todavía lo es, hogar de la vida”, dijo el jefe del equipo, David McKay en una conferencia patrocinada por la NASA sobre astrobiología.

Las presentaciones de los investigadores no crearon la gran exitación que saludó al anuncio original del 1996 sobre el meteorito, que dio lugar a una declaración televisada por el presidente Bill Clinton en la que anunció una cumbre del espacio, la formación de una comisión para examinar las implicaciones y el nacimiento de un programa de Astrobiología de la NASA.

Catorce años de crítica implacable han puesto a muchos científicos en contra de los resultados de McKay, y el “descubrimiento” en el meteorito de Marte ha seguido siendo un tema no resuelto y, en cierta medida, una cuestión torpe. Esto ha continuado a pesar de que las conclusiones centrales del equipo —que Marte tuvo alguna vez los seres vivos— ha ganado una amplia aceptación entre los biólogos, químicos, geólogos, astrónomos y otros científicos que integran la comunidad astrobiología.

Hablando en una conferencia de cuatro días cerca del Centro Johnson de la NASA, el equipo de McKay no reclamó estar presentando pruebas definitivas de que los meteoritos que están estudiando —que se puede identificar como marciano porque los gases en su interior coinciden con la atmósfera de Marte— contienen restos de seres vivos. En cambio, los investigadores describieron su recobrada confianza, que es resultado de un proceso científico que va al meollo de la cuestión, en base a la inferencia, pruebas simuladas y una especie de medicina forense interplanetaria.

McKay citó años de trabajo de los miembros del equipo Kathie Thomas-Keprta y Simon Clemett que, dijo, refutan la crítica central sobre la importancia del meteorito. También señaló la presencia de lo que parecen ser microbios fosilizados en otros meteoritos marcianos, y también el flujo constante de descubrimientos de otras pesronas que apuntan a un Marte que en un momento pudo haber albergado vida: húmedo, cálido y envuelto en una atmósfera potencialmente protectora y un campo magnético.

Rebatiendo a los críticos

El trabajo de Thomas-Keprta, publicado el año pasado en la revista Geochemica, se centra en el origen de los cristales con base de hierro llamados magnetitas en el meteorito original de Marte, llamado ALH84001. Las magnetitas en la Tierra son creadas, a veces, por bacterias que responden al campo magnético del planeta. El equipo de McKay argumentó que algunas de las magnetitas marcianas eran creadas por acción biológica de este tipo.

Los críticos dijeron que es igual de fácil que existan las magnetitas sin las bacterias o la biología, ya que a veces se forman como resultado del choque y el calor abrasador que podría venir, por ejemplo, del impacto de un asteroide. Pero en el trabajo reciente, Thomas-Keprta, una experta en el uso de la tecnología de haz de electrones para obsevar el interior de las rocas, informó de que la pureza de las magnetitas hace imposible esa explicación.

Reflejando tanto la conflictividad como lo dramático del debate, Thomas-Keprta terminó su charla haciendo referencia a un artículo reciente en una revista científica que dice que la comunidad astrobiológica había “abandonado en su mayoría” las explicaciones biológicas para la composición de ALH84001. Su réplica fue: “Como lo expresó Mark Twain, ‘Los noticias sobre nuestra muerte han sido muy exageradas’”

McKay se quejó de que no se había prestado suficiente atención a los trabajos como el de Thomas-Keprta.

“Todas las críticas a nuestro artículo original tienen una amplia difusión, pero cuando hicimos el trabajo para probar que los críticos estaban equivocados, apenas se reflejó”, dijo en una entrevista en la conferencia. “Ahora estamos en condiciones de decir que hemos derribado todas las críticas, y que nuestra explicación biológica se mantiene en pie.”

Mary Voytek, directora del programa de astrobiología de la NASA, elogió a McKay y su equipo por la continua investigación sobre los meteoritos de Marte, diciendo que han sido cruciales en el campo.

Ella dijo, sin embargo, que la comunidad astrobiológica en su conjunto no está convencida de sus resultados, en parte debido a que “la marca es tan alta”. Ella también dijo que aún no se ha probado que los posibles microfósiles en los meteoritos hubiesen venido de Marte, en vez de formarse, como contaminación, después de que los meteoritos aterrizaron en la Tierra. Además, todos los meteoritos marcianos consisten en rocas ígneas duras. Las rocas sedimentarias más frágiles, que es más probable que contengan signos de vida, se deshacen antes de alcanzar la Tierra.

Fuertes sentimientos

Debido a que es tan grande lo que está en juego en cualquier anuncio de posible o probable vida extraterrestre —tanto para la ciencia y de las implicaciones sociales y religiosas de ese descubrimiento— la cuestión pone de manifiesto sentimientos muy fuertes. En la conferencia, una voz destacada y cauta de la astrobiología propuso el establecimiento de un protocolo especial para supervisar la liberación de cualesquier artículos en revistas haciendo dramáticas reclamaciones extraterrestres.

Andrew Steele, de la Institución Carnegie para la Ciencia en Washington, miembro alguna vez del equipo de McKay, comparó la ausencia de revisión en la astrobiología con los procedimientos formales establecidos por los científicos involucrados en la búsqueda de vida extraterrestre, o SETI.

Dijo que los dirigentes de SETI entienden la sensibilidad de la sociedad con su trabajo y que es el momento de que los investigadores en astrobiología “maduren y hagan lo mismo”.

La astrobiología es un campo relativamente nuevo en la ciencia, que busca y trata de entender la vida fuera de la Tierra, así como cómo comenzó la vida en la Tierra. La conferencia bienal atrajo a más de 700 microbiólogos, químicos, geólogos, astrónomos, geoquímicos y otros investigadores en el campo más interdisciplinario de la ciencia.

A pesar de que los científicos discuten las afirmaciones de McKay, el campo se ha vuelto cada vez más optimista sobre la posibilidad de encontrar restos (o tal vez incluso muestras) de vida microbiana en Marte. Decenas de documentos presentados durante la conferencia opinan que el planeta ahora seco y frío, una vez fue cálido, húmedo y aparentemente muy habitable.

Por ejemplo, la científica planetaria de la NASA Carol Stoker dijo que el aterrizador Phoenix de la NASA —que descendió cerca de la región polar norte de Marte en 2008— encontró condiciones muy duras, pero que incluso hoy en día son aptas para la vida. Stoker, quien fue co-investigadora en los diversos instrumentos de la Phoenix, dijo que los datos enviados reunen criterios preestablecidos que indicarían que la superficie podría haber albergado vida marciana, incluso en tiempos recientes.

Steven Squyres, otro científico importante con un amplio conocimiento de Marte, dijo que él también está convencido de que Marte tuvo alguna vez las condiciones que podrían sustentar la vida.

El investigador principal de los dos vehículos robóticos de la NASA, Spirit y Opportunity, que han viajado por Marte durante los últimos seis años, dijo que Marte tuvo alguna vez agua en la superficie o cerca de ella, y ahora tiene muchos minerales que sólo se pueden formar en presencia de agua, e incluso hubo manantiales que una vez produjeron agua caliente y vapor.

“Estas son todas cosas que llevan a nichos locales habitables”, dijo. “Cuando se tiene la evidencia allí mismo, delante de usted, de la habitabilidad, se vuelve una cosa convincente que es mejor salir y ver si alguien vivió allí.”

En una sesión plenaria, en la que Squyres solicitó la opinión del grupo sobre cómo debe seguir adelante el campo, McKay se puso de pie para decir que el examen de posibles microfósiles marcianos debe tener una prioridad mucho más alta. Él dijo que los “biomorfos” que se están encontrando ahora podrían contestar algunas de las preguntas básicas sobre la vida en Marte y que se podría hacer a un costo mucho más bajo que el plan alternativo de miles de millones de dólares de enviar un vehículo robótico a Marte para recoger algunos muestras de rocas y traerlas de vuelta a la Tierra.

“Estos meteoritos son muestras de Marte”, dijo, “y deben ser tratados como los valiosos recursos que son.”

Fuente: Axxon (Aportado por Eduardo J. Carletti)

Fuente original: The Washington Post

03 mayo, 2010

Mapas de otros mundos

La luz reflejada por los exoplanetas es una herramienta de vital importancia para estudiar estos mundos. Gracias a ella podemos estimar su composición mediante espectroscopía y además realizar mapas de su superficie. Sí, han oído bien, mapas. Aplicando los algoritmos adecuados, podemos elaborar mapas aproximados de la superficie o de la atmósfera de los planetas extrasolares. Por supuesto, salvo unos pocos cuerpos en formación, por ahora somos incapaces de ver directamente los exoplanetas que se han descubierto hasta la fecha, aunque eso no ha impedido elaborar mapas tentativos de algunos Júpiteres Calientes. Por ejemplo, gracias al telescopio Spitzer hemos podido ver representaciones de los planetas HD 189733b o HD 80606b. No es que Spitzer pueda verlos directamente, pero se puede restar la contribución luminosa del planeta con respecto a la de su estrella y observar las posibles modulaciones de brillo (albedo). Al trabajar en infrarrojo se reduce además la diferencia en brillo entre la estrella y el planeta.

Sin embargo, crear mapas de Júpiteres Calientes es sin duda muy interesante, pero no nos engañemos, lo realmente fascinante es poder ver algún día el atlas de un planeta similar a la Tierra. Por ahora, esto queda fuera de las posibilidades de los instrumentos actuales, pero los futuros supertelescopios terrestres y misiones espaciales como el TPF serán capaces de encontrar exotierras y verlas directamente. El problema es que, como mucho, ocuparán un sólo píxel en el campo de visión de los instrumentos, así que elaborar un mapa de su superficie parece una tarea imposible. O quizás no. Hace aproximadamente un año pudimos comprobar cómo se podía reconstruir la superficie de un planeta usando las observaciones de la sonda Deep Impact. La reconstrucción no era muy espectacular, ya que sólo podía discriminar las características geográficas en longitud y no en latitud, pero al menos servía para demostrar que podríamos descubrir hipotéticos océanos en las exotierras.


El mapa de la Tierra sin nubes comprimido en un sólo pixel cuyo albedo varía en función del periodo de rotación gracias a las observaciones de Deep Impact. Así se vería un mundo con océanos mediante una misión similar al TPF (NASA).


Por suerte, parece que las cosas pueden mejorarse, ya que según leemos en este artículo de Kawahara et al., empleando técnicas adecuadas se puede estimar la distribución superficial de albedo y la inclinación del eje de rotación para planetas de masa terrestre situados en la zona habitable de su estrella (exotierras) que se encuentren a menos de 5 ó 10 pársecs (entre 16 y 32 años luz) de distancia. Hasta ahora, las técnicas propuestas sólo tenían en cuenta variaciones de albedo debidas a la rotación del planeta, pero el equipo de Kawahara propone usar también las variaciones anuales para obtener resolución espacial en latitud. Simulando un planeta similar a la Tierra -pero sin nubes- al aplicar el algoritmo obtenemos los siguientes resultados:


Así podríamos ver un planeta similar a la Tierra con mucha suerte (Kawahara et al.).


Reconstrucciones de los mapas superficiales de un planeta similar a la Tierra teniendo en cuenta dos modelos con distinta relación señal-ruido (Kawahara et al.).

Puede que no parezcan muy espectaculares, pero hay que tener en cuenta que han sido obtenidos simulando las variaciones de brillo de un sólo punto de luz a lo largo de un año, y en todo caso, podemos apreciar claramente la distribución de los continentes y los océanos. Por otro lado, hay una serie de limitaciones a tener en cuenta: la capa nubosa añadiría ruido a la señal de la superficie y habría que filtrarla. La inclinación del eje planetario y la velocidad de rotación son también variables cruciales, ya que sería más complejo reconstruir la superficie de un planeta cuyo día tuviese una duración similar al de Venus. Pero eso no es todo. Teniendo en cuenta las distintas longitudes de onda de la luz reflejada podríamos levantar un mapa con las diferencias de color que nos revelarían la presencia de bosques alienígenas.


Mapas de color de un planeta similar a la Tierra. Se aprecia la vegetación que cubre amplias zonas del globo (Kawahara et al.).

Imagínense poder contemplar algún día el mapa de una exotierra situada a decenas de años luz y ser capaces de distinguir los oceános y los bosques de un mundo alienígena. Dan escalofríos de sólo pensarlo. Quizás dentro poco este sueño se haga realidad.

Fuente de la noticia: Eureka (Daniel Marín)

Información adicional: Global Mapping of Earth-like Exoplanets from Scattered Light Curves Kawahara et al (abril 2010).

Información sobre el TPF: Terrestrial Planet Finder (Wikipedia)

02 mayo, 2010

El primer mundo fotografiado: Fomalhaut-b

Hace apenas año y medio se publicó una imagen que sorprendió tanto a los astrónomos como a los aficionados a esta rama de la ciencia. Estamos hablando del día 13 de noviembre del pasado año 2008, cuando la NASA hizo pública dicha fotografía. Fue una noticia que, a muchos, realmente nos fascinó. Hay muchas referencias a este hallazgo, como por ejemplo la noticia que publicó la web “Público.es” aquel mismo día.

Se trataba del exoplaneta Fomalhaut-b, un gigante gaseoso con una masa que triplica a la de nuestro Júpiter, orbitando alrededor de la conocida estrella Fomalhaut, a 25 años luz de nuestro Sistema Solar. Su hallazgo no fue lo más importante de la noticia, pues se tenía conocimiento de este mundo ya desde 2005. Lo fascinante llegó a través del telescopio espacial Hubble. Este nos mostró, por primera vez en la historia, un exoplaneta fotografiado directamente en el espectro visible de la luz.

fomalhaut

El resto de mundos hallados hasta ese momento se conocían gracias a distintos métodos de detección, que no implicaban la observación directa de los planetas. De hecho, muy pocos de los 453 exoplanetas hallados hasta hoy en día han sido fotografiados.

Sólo se puede apreciar un débil punto luminoso en dicha imagen, aún así la importancia de esta imagen es enorme, pues se trata de… ¡un planeta extrasolar! ¡Es un nuevo mundo, un mundo que nos muestra su presencia directamente en una imagen! Un planeta joven y muy caliente a, aproximadamente, 237,5 billones de kilómetros de nosotros. Dicho esto, hablemos un poco de él y de su estrella.

Antes de nada, nos situaremos en la esfera celeste, en la constelación del “Pez Austral”. La estrella llamada Fomalhaut está, como ya hemos comentado antes, a unos 25 años luz de nosotros. Posee un brillo aparente en nuestro cielo de +1,16, pero en realidad es 17,7 veces más luminosa que nuestro Sol. Su masa es de 2,1 soles, con un radio ecuatorial 1,8 veces mayor que el de nuestro Sol. La temperatura de esta estrella, en su superficie, es de unos 8750 K, frente a los 6270 K de nuestra estrella. La edad del sistema de Fomalhaut es de unos 200 millones de años, frente a los casi 4600 millones de nuestro Sistema Solar. Estamos hablando, pues, de una estrella joven y brillante, que se encuentra rodeada de un disco de polvo y gas conocido como “El cinturón de Kuiper de Fomalhaut”. fomahaut_aladin-sky-atlas

A la derecha, podemos ver la estrella en cuestión. Ahora, toca hablar del famoso exoplaneta que orbita a su alrededor, Fomalhaut-b.

Como hemos comentado anteriormente, este planeta es un gigante gaseoso, posee una masa 3 veces mayor que la de Júpiter, y tiene un diámetro muy parecido al de este. Se trata de un mundo joven, muy cálido, y muy alejado de su brillante estrella.

La distancia del exoplaneta a su estrella es, de media, unas 115 UA, unas 12 veces más lejos de lo que está Saturno de nuestro Sol. El perihelio se ubica a 102 UA de Fomalhaut, mientras que el afelio se encuentra a 127 UA de esta. Entonces, un año aquí dura alrededor de 872 años terrestres. Sin duda alguna, se trata de una órbita mucho más extensa que la de cualquier otro mundo de nuestro Sistema Solar, y mucho más que la de gran parte de los exoplanetas descubiertos hasta hoy.

A pesar de la gran distancia, la temperatura de este mundo es de unos 1000 K. Al ser tan joven, aún posee una gran parte del calor interno procedente de su formación. No obstante, se espera que con el pasar del tiempo, una vez el sistema se haya calmado y el planeta enfriado, es posible que su temperatura pueda descender a una similar a la de Neptuno. Aunque este último se halla a aproximadamente 30 UA del Sol, frente a los 115 UA de Fomalhaut-b (unas 4 veces más lejos que Neptuno del Sol), el hecho que Fomalhaut sea 17 veces más brillante que el Sol hace que la temperatura del exoplaneta sea más elevada a pesar de encontrarse a mayor distancia. A consecuencia de ello, las temperaturas serán similares en ambos cuerpos.

Existe una curiosidad más sobre este mundo: Al ser tan brillante, tanto en luz visible como infrarroja, los científicos sospechan que este mundo puede tener anillos, y bastante más extensos de los que posee nuestro Saturno.

Fomalhaut-b es un mundo fascinante al que hemos llegado a fotografiar directamente pero que, a pesar de ello, no deja de ser un gran desconocido . ¿Quién sabe que secretos esconde este joven mundo…?