Hallado el planeta potencialmente habitable más cercano a la Tierra

La campaña "Pale Red Dot" revela un mundo de masa comparable a la de nuestro planeta en órbita alrededor de Proxima Centauri, la estrella más cercana al sistema solar.

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Representación artística de Próxima-b. Representación artística de Proxima b

Representación artística de Proxima b

Esta impresión artística muestra una vista de la superficie del planeta Proxima-b en la órbita la estrella enana roja, Proxima Centauri, la estrella más cercana al sistema solar. La estrella binaria Alfa Centauri AB también aparece en la imagen. Proxima b es un poco más masiva que la Tierra y orbita en la zona habitable alrededor de Proxima Centauri, donde la temperatura es la adecuada para que exista agua líquida en su superficie.

Foto: ESO/M. Kornmesser

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Próxima Centauri en los cielos del sur. Proxima Centauri en los cielos del sur

Proxima Centauri en los cielos del sur

Proxima b fue descubierto usando el instrumento HARPS instalado en el telescopio de 3,6 metros situado en el Observatorio La Silla, en Chile, a partir del cual se ha obtenido esta imagen de los cielos del hemisferio sur en la que se aprecian las estrellas Proxima Centauri (abajo a la derecha) y la estrella doble Alfa Centauri AB (a la izquierda).

Foto: Y. Beletsky (LCO)/ESO/ESA/NASA/M. Zamani

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Próxima en la constelación del Centauro. Proxima en la constelación del Centauro

Proxima en la constelación del Centauro

En este cuadro se muestra la gran constelación austral de Centaurus (El Centauro) y la mayoría de las estrellas visibles a simple vista en una noche clara. La ubicación de la estrella más cercana al sistema solar, Proxima Centauri, está marcado con un círculo rojo. Proxima es demasiado débil para verse a simple vista desde la Tierra, pero se puede encontrar fácilmente usando un pequeño telescopio

Foto: ESO/IAU and Sky & Telescope

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La órbita de Próxima. La órbita de Proxima

La órbita de Proxima

Esta impresión artística muestra el planeta Proxima b en orbita alrededor de Próxima. La estrella doble Alfa Centauri AB también aparece en la imagen entre el planeta y su estrella.

Foto: ESO/M. Kornmesser

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Comparación con el sistema solar

Comparación con el sistema solar

En esta infografía se puede apreciar cual sería la órbita de Proxima si se encontrara en el sistema solar. Proxima Centauri es más pequeña y fría que el Sol y es por ello que, aunque el planeta orbita mucho más cerca de su estrella de lo que Mercurio lo hace del sol, se encuentra dentro de la zona habitable de su estrella.

Foto: ESO/M. Kornmesser/G. Coleman

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Alpha Centauri y sus alrededores

Alpha Centauri y sus alrededores

Esta imagen del cielo alrededor de las brillantes estrellas Alfa Centauri AB también muestra el brillo mucho más débil de Proxima. La imagen fue creada a partir de varias imágenes obtenidas por el Digitized Sky Survey 2. El halo azul alrededor de Alfa Centauri AB se debe a un efecto del proceso fotográfico, la estrella en realidad posee un color amarillo pálido parecido al del sol.

Foto: Digitized Sky Survey 2

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El sistema Centauri a escala

El sistema Centauri a escala

La imagen muestra los tamaños relativos de una serie de objetos incluyendo los tres miembros (conocidos) del sistema triple Alpha Centauri. Las medidas fueron obtenidas con el Interferómetro del Very Large Telescope (VLTI) del ESO desde el Observatorio Paranal. El Sol y Júpiter también se muestran para la comparación.

 

Foto: ESO

Héctor Rodríguez

25 de agosto de 2016

A algo más de cuatro años luz del sistema solar se encuentra la estrella más cercana a la Tierra, una enana roja conocida como Proxima Centauri - o Proxima a secas- perteneciente a un sistema triple de estrellas, y dentro del cual orbita alrededor de sus hermanas.

Eclipsado por el fulgor de la pareja de estrellas Alfa Centauri A y B, el brillo de esta enana roja y fría ubicada en la constelación del Centauro es demasiado débil para ser apreciada a simple vista desde la Tierra.

Sin embargo, desde comienzos de 2016, Proxima Centauri ha sido el objeto de un intenso estudio realizado por el equipo de astrónomos liderado por Guillem Anglada-Escudé, de la Universidad Queen Mary de Londres.

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De este modo, en el marco de la campaña conocida como “Pale Red Dot”, y según recoge el artículo recientemente publicado en la revista Nature: “A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri”, Anglada-Escudé y su equipo han pasado más de la mitad de 2016 observando este astro.

El proyecto recibe su nombre en honor a Carl Sagan, quien bautizó con el nombre de “A Pale Blue Dot” la imagen de la Tierra obtenida en 1990 por la sonda Voyager-1 en su camino hacia el espacio exterior, y que junto a sus trabajos, ha sido una de las grandes inspiraciones para los buscadores de planetas.

Conociendo a los vecinos

A través del espectrógrafo HARPS,-un buscador de planetas de alta precisión que basa sus resultados en la medición de la velocidad radial de los distintos cuerpos celestes- instalado en el telescopio de la Silla, en Chile, el equipo de astrónomos de la universidad londinense ha podido encontrar lo que precisamente andaban buscando; la confirmación de que la pequeña oscilación que en el brillo se viene ya observando desde 2012, correspondía a la existencia de un cuerpo en órbita alrededor de la estrella, probablemente a un planeta de características similares al nuestro.

De este modo, la combinación de los datos logrados por “Pale Red Dot” con los obtenidos de campañas anteriores han resultado claves para la obtención del emocionante hallazgo: un exoplaneta bautizado como Proxima b. Se trata del más cercano a la Tierra jamás hallado.

Tras la pista de Proxima b

La búsqueda de planetas fuera del sistema solar no es una tarea fácil. Un planeta constituye una fuente de luz demasiado tenue en comparación con una estrella como para ser observado desde la Tierra. La detección de esta fuente de luz se torna una tarea aún más difícil cuando el brillo de la estrella madre alrededor de la cual orbita oculta su presencia, y casi imposible cuando –como es el caso-, existen en la cercanía otras estrellas más luminosas.

Es por ello que para la detección de otros exomundos se ha tenido que recurrir a la utilización de métodos indirectos como el utilizado por el HARPS, basado en la medición de la velocidad radial o efecto Doppler.

Al observar el efecto o desplazamiento Doppler de las estrellas en busca de planetas ocultos, se intentan detectar pequeños cambios en la luz del astro provocados por la interacción del planeta que gira a su alrededor. Debido a esta interacción las ondas de luz se comprimen y estiran, y es esto precisamente lo que captan los telescopios situados en la Tierra.

“Los primeros 10 días fueron prometedores, durante los 10 siguientes las expectativas se tornaron consistentes. ¡Ya, a los 30 días, el resultado fue más o menos definitivo!”

De este modo, los cálculos indican que Proxima Centauri se encuentra eventualmente comprimiéndose y estirándose respecto a nuestro punto de referencia aquí en la Tierra a una velocidad de unos 5 km/hora, un patrón regular de cambio en su velocidad radial que se repite con un período de 11,2 días.

La meticulosa observación del efecto Doppler producido en el brillo de la estrella, es la prueba definitiva sobre la presencia de un planeta con una masa de al menos 1,3 veces la de la Tierra y que orbita a unos 7 millones de kilómetros alrededor de Proxima Centauri (la Tierra y el Sol están separados por unos 150 millones de kilómetros).

Sin embargo, las enanas rojas como Proxima Centauri son estrellas muy activas y su brillo puede variar en formas que imitarían la presencia de un planeta. Tras los primeros descubrimientos en la variación de la velocidad radial de Proxima Centauri en 2012, varios fueron los estudios que a partir de los datos obtenidos no pudieron llegar a la misma conclusión y corroborar las primeras hipótesis sobre la posible existencia de Proxima b.

Es por ello que esta vez, ante la posibilidad de un descubrimiento tan importante, se ha contado con las observaciones adicionales de los telescopios ASH2, situado en el Observatorio de Exploraciones celestes de San Pedro de Atacama, en Chile, y la red de telescopios del Observatorio de Las Cumbres.

Ahora los resultados parecen no dejar lugar a dudas. El investigador y astrónomo Guillem Anglada-Escudé, describe así la emoción vivida durante los últimos meses: "comprobé la consistencia de la señal durante las 60 noches de la campaña. Los primeros 10 días fueron prometedores, durante los 10 siguientes las expectativas se tornaron consistentes. ¡Ya, a los 30 días, el resultado fue más o menos definitivo!”. Habían resuelto la incógnita y encontrado el escurridizo exoplaneta.

Imaginando nuevos mundos

Si comparásemos con el sistema solar la distancia entre Proxima b y su estrella madre, nos lo encontraríamos orbitando por debajo de la órbita de Mercurio. Si esto es así: ¿sería posible la vida en este planeta como dicen los científicos?

A pesar de que Proxima b orbita mucho más cerca de su estrella de lo que lo hace Mercurio alrededor del Sol, el calor y la radiación generados por Proxima Centauri, -una enana roja relativamente fría- no son comparables a las condiciones generadas por nuestro sol, una enana amarilla de tipo G, 30 veces más caliente. Por esta razón Proxima b se encontraría dentro de la zona de habitabilidad de la estrella, es decir, la región del espacio alrededor de esta donde existen las condiciones para la presencia de agua en estado líquido y de manera estable sobre la superficie del planeta.

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La habitabilidad de Proxima b y su clima es motivo de discusión entre los científicos. Dos corrientes distintas de opinión con sus respectivos estudios barajan dos escenarios diferentes en el exoplaneta.

Si bien la posibilidad de encontrar agua líquida en las partes más soleadas de Proxima-b se contempla una opción plausible en ambos casos, su situación en el planeta dependería del tipo de rotación del mismo: ya sea en el hemisferio soleado del planeta en caso de poseer una rotación síncrona -en la que coinciden, como pasa con la Tierra y la Luna, las velocidades de rotación y traslación orbital-, o bien en un cinturón tropical en el caso de poseer una rotación de resonancia, en la que el planeta gira varias veces sobre sí mismo durante el tránsito alrededor de su estrella.

Por otro lado, las estimaciones de la temperatura del exoplaneta respaldan ambas hipótesis. No obstante, cabe contar con la posibilidad de que las condiciones en superficie podrían no ser tan halagüeñas como las esperadas a priori, ya que teniendo en cuenta la naturaleza de Proxima, y al tratarse de una enana roja, existen razones para pensar que el planeta pueda verse periódicamente afectado por la fuerte emisión de rayos X y radiación ultravioleta desde la estrella.

"La búsqueda de vida en Proxima b viene a continuación..."

También se ha de tener en cuenta que las estimaciones de temperatura, radiación y rotación, así como el historial de formación del planeta sugieren que Proxima-b tendrá un clima muy diferente al de la Tierra y muy probablemente carente de estaciones.

De cualquier modo, este descubrimiento supone el punto de partida para multitud de observaciones adicionales, tanto con los instrumentos actuales como con la próxima generación de telescopios gigantes que viene en camino. Es el caso del Telescopio Europeo Extremadamente Grande (E-ELT) actualmente en construcción.

Proxima b será un objetivo primordial para la búsqueda de evidencia de vida en otros lugares del Universo. De hecho, el sistema Alfa Centauri es también el objetivo del primer intento de la humanidad de viajar a otro sistema solar, para lo que ya está en marcha el proyecto “Estrella Fugaz”.

Sea como fuere, existe un universo entero ahí fuera por explorar. Guillem Anglada-Escudé concluye: "muchos exoplanetas han sido encontrados y muchos más lo serán, pero la búsqueda de una tierra análoga lo más cercana posible y su descubrimiento, ha sido la experiencia de toda una vida para todos nosotros. Las historias y los esfuerzos de muchas personas han convergido en este proyecto. El resultado es también un homenaje a todos ellos. La búsqueda de vida en Proxima b viene a continuación...".