Proxima b

Hace unos días la revista Nature publicó una gran noticia: la existencia del exoplaneta Proxima b había sido confirmada, y, más allá de eso, su presencia en la zona habitable también lo había sido. ✨ 👽 😄
He estado haciendo una pequeña búsqueda recopilando información de distintos medios con diferentes conclusiones. Aquí va parte de lo que he encontrado (y entendido) acerca de ello:

A día de hoy (31/08/16) hay 3375 exoplanetas confirmados en la Vía Láctea, y hay una lista de casi 2500 más de candidaros. De estos 3375, 300 se encuentran, o más bien, se piensa que se pueden encontrar (este número incluye a los candidatos) en la zona habitable de sus estrellas. Esto ya es menos de un 10%, y, ¡ey! ¡Resulta que uno de ellos es nuestro vecino!

Artistic representation of what Proxima b would look like.
Representación artística de los parajes de Próxima b.

Sobre su descubrimiento

Próxima b es un exoplaneta que está orbitando la enana roja Próxima Centauri, la estrella más cercana a nuestro Sistema Solar (4’2 al). Este exoplaneta se ha descubierto usando el método de velocidad radial.

Las primeras señales de su existencia aparecieron tras una investigación que tuvo lugar entre el 2000 y el 2014, pero el método de velocidad radial presenta el inconveniente de que es muy difícil confirmar la veracidad de los resultados. No sería la primera vez que un mundo tan atractivo como éste se descubre y más adelante resulta no existir, no hay que irse muy atrás en el tiempo para encontrarse con algunos ejemplos como Alfa Centauri Bb o Zarmina (Gliese 581g), ¡ambos entraron incluso en la lista de exoplanetas confirmados! Para no caer en el mismo error con este nuevo mundo, el Observatorio Europeo Austral (ESO) creó el proyecto Pale red dot (dirigido por Guillem Anglada Escudé). El objetivo de éste era buscar planetas tipo Tierra alrededor de Próxima Centauri usando principalmente el espectrógrafo HARPS, en el Observatorio de la Silla, y UVES, en el VLT. Combinar los resultados obtenidos por ambos espectrógrafos ayudaría a eliminar el ruido que aparece de forma inevitable usando el método de velocidades radiales.

Al equipo del proyecto le ha gustado jugar con nuestros sentimientos: han estado sacando a la luz  pistas incompletas de los resultados hasta ahora, ¡incluso publicaron resultados certeros escondidos entre simulaciones! En cualquier caso nos deslumbraron con los resultados hace un par de días 🙂

Sobre Próxima b

Aparte de ser un método complicado de confirmar, las velocidades radiales presentan otros inconvenientes, como por ejemplo que no expone demasiada información. ¿Tiene el exoplaneta atmósfera? Si la tuviese, ¿de qué estaría compuesta? ¿Y qué hay de su excentricidad? ¿Cómo es? ¿Sabemos algo de su clima? Estas son preguntas que no podemos contestar, pero ¡más vale poco que nada! La información más direta que obtenemos es su periodo de traslación, simplemente teniendo en cuenta las oscilaciones de su estrella.

The_motion_of_Proxima_Centauri_in_2016,_revealing_the_fingerprints_of_a_planet
Periodo de traslación de Próxima b

¡Un año en Próxima b sólo dura 11,2 días terrestres!

At times Proxima Centauri is approaching Earth at about 3 miles (5 km) per hour — normal human walking pace — and at times receding at the same speed. This regular pattern of changing radial velocities repeats with a period of 11.2 days.
– 
Guillem Anglada Escudé

A partir de esta pequeña evidencia y tras pasar por una serie de estudios hechos cuidadosamente y de suposiciones, se pueden deducir otras características:

Dibujo20160825-planet-proxima-centauri-parameters-nature-table

La masa mínima del exoplaneta será de 1,27 M⊕,  suponiendo que su composición es similar a la terrestre, obtendríamos un radio para próxima vez de al menos 1,1 R⊕.  Bajo estas condiciones la gravedad en Próxima b no sería mucho más alta que en la Tierra. Además, el hecho de estar jugando con este radio, que es relativamente pequeño, descartaría la idea de que Próxima b se tratase de un planeta gaseoso… Pero, de nuevo, todo esto está basado en especulaciones.

Otro dato que se puede obtener de forma indirecta es la distancia a la que Proxima b orbita Próxima Centauri, 0,05 UA. Esta distancia es simplemente un 5%  de la distancia entre la Tierra y el Solis its distance to Proxima Centaury, 0.05 AU.  This distance is about a 5% of Earth’s distance to the Sun, ni siquiera se aproxima a la órbita de Mercurio. Entonces… ¿cómo es que los medios hablan de un planeta potencialmente habitable? Próxima Centauri es una enana roja, en cuanto a tamaño se asemeja más a Júpiter que al Sol, y, por supuesto, las temperaturas también son mucho más bajas que las solares, así pues, la zona de habitabilidad de nuestra estrella vecina queda en radios menores que en la nuestra.

Aún así, es importante insistir en la idea de que un planeta en la zona de habitabilidad de su estrella no tiene porqué ser potencialmente habitable, e incluso si lo fuese, no tenemos que quedarnos con que va a ser similar a la Tierra:

Lo que nos muestra la Vía Láctea es que las enanas rojas tienen una alta probabilidad de contener planetas en su zona de habitabilidad, de entorno al 40%. Pero estos mundos no tendrán nada que ver con la Tierra. Como ya hemos comentado, la zona de habitabilidad de las enanas rojas está bastante más cerca de ellas de lo que lo está en estrellas tipo Sol, esto hará que los planetas en estas zonas sufran por una gran influencia gravitacional de las estrellas que orbitan,  llegando incluso a situaciones de acoplamiento de marea (el planeta tendría rotación síncrona y describiría una órbita cirsular). Esto es exactamente lo mismo que pasa con la Luna, que siempre nos muestra la misma cara, pero con una pequeña gran desventaja, el papel de la Tierra lo juega una estrella. S

Supongamos que tenemos un planeta con una estructura similar a la de la Tierra, lo que el acoplamiento de marea acarrearía serían dos zonas claramente diferenciadas en su superficie, una desértica y quemada, y otra fría y congelada, ¿y qué tendríamos en el límite entre ambas? ¡Quién sabe! Quizás las temperaturas en esta zona sean las adecuadas para encontrar agua líquida, ¡HOPES UP! 😀 Este tipo de planetas exóticos reciben el nombre de planetas tipo Globo ocular, un nombre que describe fielmente el aspecto que un mundo océano tendría bajo estas condiciones.

one-side-planet
Eyeball Earth Planet

Si éste fuera el caso de Próxima b, su periodo de rotación también sería de 11,2 días terrestres, un periodo quizás demasiado alto para que se crear corrientes de convección que diesen lugar a un campo magnético que protegiese de vientos solares… Aún así hay ciertos estudios que ofrecen causas alternativas para la creación de campos magnéticos… ¡Seguimos con los ánimos bien arriba!

El descubrimiento de Próxima b le dará al programa HABEBEE (Habitability of Eyeball-Exo-Earth) datos directos con los que trabajar, así que es probable que sepamos más sobre este tema en el futuro próximo.

Otras opciones de mundos incluyen resonancias como la de Mercurio con el Sol, 3:2

¡Aún nos quedan muchas cosillas que decir!

Es difícil hacerse una idea de las temperaturas del planeta (y de la cantidad de agua en la superficie), hay muchos factores a tener en cuenta: ¿tiene su atmósfera gases de efecto invernadero? ¿cuáles y en qué cantidad? ¿Cuál es la presión en la superficie? y … ¿qué hay del eje de rotación? ¿Está inclinado?

Podemos hacer estimaciones de esta temperatura, pero es muy  complicado generalizarla:

Además, también habrá que tener en cuenta la historia del planeta. Al estar orbitando una enana roja hace 2500 millones de años no se encontraba en la zona de habitabilidad: el planeta pudo haber perdido su (hipotética) agua durante su juventud.

¿Y qué hay de la radiación que le llega de su estrella? ¡No podemos olvidarnos de estudiar este factor! La dosis de radiación de rayos X que recibe Proxima b es unas 250 veces mayor que la que recibimos del Sol en la Tierra. ¡Y eso sin hablar de la ultravioleta! Ésta es unas 60 veces mayor. De nuevo, para entender el panorama en su totalidad, tendríamos que echarle un vistazo al pasado. Hay dos posibles escenarios:

Uno de ellos presenta la idea de que el flujo de radiación se ha mantenido constante con el tiempo. El otro indica que la radiación ultravioleta pudo haber sido el doble de la actual hace 2500 millones de años, lo cual… no son buenas noticias para la habitabilidad. Sólo un planeta con una atmósfera lo suficientemente densa como para filtrar los rayos X y una capa de, al menos, unos centímetros de agua para filtrar la radiación ultravioleta, habría salido airoso.

¿Y ahora qué?

Aún nos queda mucho que aprender sobre este planeta. Esta situación de ignorancia podría cambiar si el planeta transitase Proxima Cen, pero no hay evidencias de que esto pase, así que ¡hay que buscar otras soluciones!

¿Sería posible viajar a él? Estamos hablando de (seguramente) el exoplaneta más cercano a nuestro Sistema Solar, pero, aún así, la sonda más rápida jamás construida viaja a 17km/s. A esta velocidad se tardarían 74000 años en llegar al sistema de Proxima Centauri. Si se utilizasen tecnologías modernas (y especulando un poquillo bastante) se podría reducir esa cifra a 14000 años, que aún está lejos de ser poco tiempo. Para viajar a este nuevo objetivo habría que desarrollar nuevas tecnologías, ¡y ya hay algún que otro candidato! Como las velas de fotones, que funcionarían de la misma forma que las solares pero el combustible, la luz, procedería de grandes láseres. Esta tecnología podría llevar sondas pequeñas (MUY PEQUEÑAS) a ProxCen en unos 30 años, ¡nada mal!

Las enanas rojas son las estrellas más abundantes en la Vía Láctea (o al menos en nuestros alrededores), aunque no estuviese en la zona de habitabilidad, estudiar Proxima b y su estrella merecerá la pena.

Los humanos somos el resultado de millones de coincidencias, pero no estamos hechos de nada fuera de lo común y nuestro planeta tampoco. Hay millones y millones de estrellas, así que es difícil pensar que somos la única coincidencia.

(Información recopilada del blog de Daniel Marín, Eureka, y del de Francisco R. Villatoro, La ciencia de la Mula Francis)

firma-oscura

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