Exoplanetas

Introducción:

Nuestros antepasados ​​hicieron todo lo posible para tratar de comprender y organizar la Tierra y cómo jugaba en nuestro sistema solar y el sol. Todos los planetas de nuestro sistema solar orbitan alrededor del sol, y cualquier planeta que orbita alrededor de otras estrellas se llama exoplanetas.

Debido a la luz brillante de las estrellas que orbitan, son muy difíciles de ver, incluso con telescopios. Los astrónomos tuvieron que ser muy creativos para descubrir formas de detectar y estudiar los exoplanetas que estaban tan lejos. Una de las principales formas en que pueden estudiarlos es buscar los efectos que tienen los exoplanetas en las estrellas alrededor de las que orbitan.

Un exoplaneta que no orbita perfectamente alrededor del centro hará que la estrella «se tambalee». Los astrónomos buscan estrellas inestables para identificar si tienen un exoplaneta.

Introducción a la comparación de exoplanetas

Gracias al telescopio espacial Kepler de la NASA, se han encontrado miles de exoplanetas en las últimas décadas. Estos mundos se encuentran en una variedad de órbitas y tamaños. Algunos de los exoplanetas son enormes y están ubicados muy cerca de su estrella madre, mientras que otros son helados o rocosos.

La NASA, así como otras agencias de investigación espacial de todo el mundo, están buscando un tipo específico de planeta que sea bastante cercano al mismo tamaño que nuestra Tierra y orbite una estrella similar al sol en lo que se conoce como la «Zona Ricitos de Oro». Esta es el área que los científicos creen que sería habitable de por vida.

La zona habitable es el rango de distancia donde la temperatura es la adecuada para el agua líquida, uno de los requisitos de la vida en la Tierra. La zona habitable de cada exoplaneta dependerá del efecto invernadero de la atmósfera del planeta, así como de algunos otros factores.

Definición:

Un exoplaneta o «planeta extrasolar» es cualquier planeta que no está dentro de nuestro sistema solar.

Estadísticas:

A partir de 2019, los científicos han descubierto 4.071 planetas confirmados fuera de nuestro sistema solar en 3.043 sistemas. 659 de ellos tienen más de un planeta.

Tipos de exoplanetas:

Los astrónomos han creado un grupo de tipos de exopolanet que incluyen: del tamaño de la Tierra, similares a la Tierra, Super-Júpiter, como gigantes, mundos rocosos del tamaño de la Tierra, gigantes rocosos, Super-Tierras, mini-Neptunes y enanas gaseosas.

Los exoplanetas del tamaño de la Tierra son aquellos que tienen un tamaño similar al de la Tierra. Los planetas similares a la Tierra son aquellos exoplanetas que comparten algunas de las características que tenemos con la Tierra, incluida la atmósfera y el agua líquida de la superficie. Estos pueden incluir los mundos rocosos del tamaño de la Tierra, así como los exoplanetas gigantes rocosos.

La Supertierra y el tipo Tierra son aquellos exoplanetas que son más grandes que nuestra Tierra y tienen una masa mayor que la Tierra. Por lo general, son más pequeños que los gigantes de hielo o los gigantes gaseosos que pueden estar dentro del mismo sistema. La primera super-Tierra se encontró en 1992 orbitando alrededor del pulsar 1275 + 12.

Los exoplanetas que son gigantes gaseosos, los super-Júpiter son esos gigantes que son incluso más grandes que Júpiter. Hay otras que se llaman enanas gaseosas o mini-Neptunes, y suelen ser más pequeñas que Neptuno o Urano. Pueden ser tan grandes como diez veces la masa de la Tierra y tener atmósferas muy espesas.

Historia:

La primera vez que los astrónomos localizaron un exoplaneta fue en 1917, sin embargo, no lo reconocieron más que como una posible anomalía. La primera detección científica ocurrió muchos años después, en 1988, y sin embargo, no se confirmó como exoplaneta hasta 2012.

Durante muchos años en el pasado, los astrónomos estaban convencidos de que había otros mundos más allá de nuestro sistema solar, simplemente no podían probarlo. Una vez que los astrónomos descubrieron cómo sucedía nuestro sistema solar, supieron que el universo probablemente tenía otros sistemas solares y planetas. Nuestro propio sistema solar tuvo sus orígenes con una nube de polvo y gas giratorio que colapsó bajo su propia gravedad y formó los planetas y el sol.

Al estudiar nuestro sistema solar, los astrónomos descubrieron que cuando nuestro sol era joven tenía un campo magnético extremadamente fuerte con una fuerza que se extendía y arrastraba el disco de gas arremolinado. Las líneas de campo del campo magnético se conectaron con las partículas cargadas del gas y actuaron como una especie de ancla, bajando lentamente el giro y creando el sol. Los astrónomos asumieron que el mismo tipo de «frenado magnético» debe ocurrir con otros soles para que los planetas puedan formarse alrededor de ellos.

Usando esta lógica, los astrónomos originales que buscaron exoplanetas limitaron su búsqueda a aquellas estrellas que se parecían más a nuestro sol. Sin embargo, los dos primeros descubrimientos de exoplanetas se encontraron alrededor de un púlsar, que es una estrella que gira rápidamente y que murió y se convirtió en una supernova en 1992.

El primer exoplaneta encontrado orbitando una estrella similar al Sol fue en 1995. Este era un planeta de masa de Júpiter que estaba veinte veces más cerca de su sol que la Tierra de nuestro sol. Esto sorprendió a los astrónomos y pensaron que podría ser un hallazgo inusual hasta que comenzaron a encontrar más.

En 1988, un equipo canadiense descubrió un exoplaneta del tamaño de Júpiter alrededor de Gamma Cephei. Sin embargo, debido al hecho de que su órbita era mucho más pequeña que la de nuestro Júpiter, los científicos no afirmaron la detección planetaria. No esperaban encontrar planetas que fueran tan diferentes de nuestro propio sistema solar.

La inusual historia de los exoplanetas

La mayoría de los descubrimientos iniciales de exoplanetas resultaron ser gigantes gaseosos del tamaño de Júpiter o incluso más grandes que orbitaban muy cerca de sus estrellas madres. La razón de esto estaba en el método que estaban usando los científicos, que era localizar aquellos soles que tenían un «bamboleo» para indicar que algo estaba orbitando a su alrededor. El bamboleo más fácil de detectar son aquellas estrellas con grandes planetas cerca de su órbita.

Antes del descubrimiento de exoplanetas, los instrumentos tecnológicos que se utilizaban solo podían medir los movimientos estelares hasta un kilómetro por segundo. Esto no fue lo suficientemente eficiente como para poder detectar un bamboleo cuando un planeta estaba presente. Los instrumentos que usamos hoy pueden medir velocidades tan bajas como un centímetro por segundo.Entre mejores equipos y astrónomos que ahora saben qué buscar, estamos viendo el descubrimiento de muchos más exoplanetas.

La nave espacial Kepler de la NASA en 2009 fue enviada al espacio en busca de exoplanetas en una variedad de órbitas y tamaños, así como alrededor de estrellas que variaban en temperatura y tamaño. Kepler utilizó el método de tránsito, que mide la cantidad de luz que cae cuando un planeta orbita frente a la estrella.

Al estudiar el tiempo entre las caídas de la luz o los tránsitos, los astrónomos han podido calcular la distancia entre el planeta y su estrella madre, así como la posible temperatura. La temperatura es importante porque dará los datos de si podría haber agua líquida en la superficie.

Hasta el momento, la misión Kepler ha detectado miles de exoplanetas y ahora sabemos que son muy comunes en el universo.

El descubrimiento en 2016 de un exoplaneta en la zona habitable es Proxima b, orbitando alrededor de Proxima Centari. El mundo es alrededor de 1,3 veces más masivo que nuestra Tierra y cree que es un mundo rocoso. Completa su órbita una vez cada 11,2 días terrestres y se cree que el exoplaneta está bloqueado por mareas, por lo que solo muestra un lado de su estrella.

Se espera que Kepler complete su misión cuando se quede sin combustible en 2018. Ha descubierto más de 2,300 exoplanetas confirmados y ha revelado la posibilidad de que haya alrededor de 2,200 más. Los observatorios que han estado buscando han encontrado un total de 3.706 exoplanetas.

La sonda espacial Kepler ha revelado una cantidad increíble de exoplanetas. Logró su misión original y luego fue enviado en una misión secundaria para utilizar el viento solar para mantener su posición en el espacio. Kepler ha encontrado planetas terrestres y gigantes gaseosos y ayudó a definir una clase completamente nueva que los astrónomos denominan «super-Tierras».

Estos son los planetas que más se parecen a la Tierra, pero tienen un tamaño entre Neptuno y la Tierra. Kepler encontró algunas de las súper-Tierras en zonas habitables alrededor de las estrellas que orbitan y esto ha hecho que los científicos reconsideren cómo podría desarrollarse la vida en estos mundos.

Los descubrimientos han demostrado que hay una gran cantidad de super-Tierras en nuestro universo. Los científicos han estado desconcertados de que nuestro sistema solar parezca uno de los pocos que no contiene un planeta de ese tamaño.

Justo cuando la misión Kepler estaba terminando, hay un nuevo observatorio llamado TESS (Satélite de reconocimiento de exoplanetas en tránsito) que está realizando un estudio de todo el cielo que cubre ambos hemisferios y se espera que ubique al menos cincuenta exoplanetas del tamaño de la Tierra.

Más notable:

51 Pegasi b: este fue el primer exoplaneta que se confirmó que orbita alrededor de una estrella similar al sol. Es la mitad de la masa de Júpiter y orbita aproximadamente a la misma distancia que Mercurio de nuestro sol. Los científicos ven que está tan cerca de su sol que es más que probable que esté bloqueado por la marea mostrando solo un lado del sol.

HD 209458 b: Este exoplaneta fue descubierto en 1999 para transitar por su estrella. Se observó que en realidad se descubrió utilizando el método de oscilación Doppler. Fue el primer planeta fuera de nuestro sistema solar donde los científicos detectaron una atmósfera, así como la falta de nubes y un perfil de temperatura.

55 Cancri e: Esta es una supertierra que orbita una estrella increíblemente brillante. Tiene un “año” de 17 horas y 41 minutos, y los científicos creen que podría tener un núcleo de diamante y ser rico en carbono.

Efecto de estrellas de impresión de artista

HD 80606 b: Descubierto en 2001, tenía el récord de ser el exoplaneta más excéntrico jamás encontrado. Tiene una órbita extraña similar a la que tiene el cometa Halley, y esto podría deberse a la influencia de otra estrella.

WASP-33b: Descubierto en 2011, este exoplaneta tiene una capa que es una especie de «protector solar» para una estratosfera. Absorbe parte de la luz visible y ultravioleta de su estrella madre. Este exoplaneta no solo orbita hacia atrás, sino que desencadena la mayor cantidad de vibraciones vistas por cualquier satélite.

Efectos sobre la vida humana:

Localizar exoplanetas que sean de interés es una prioridad, pero la mayor prioridad es encontrar aquellos que se encuentran dentro de la zona habitable de su planeta padre. Nuestro sol tiene una vida útil limitada, y aunque todavía pasarán miles de millones de años antes de que haga su cambio, ahora es el momento de buscar lugares a los que podamos trasladarnos.

Información interesante:

  • Los exoplanetas conocidos cubren una amplia gama de masas, tamaños y posiciones en órbita alrededor de su estrella madre. Los tamaños y masas pueden ser más pequeños y menos masivos que nuestra Tierra, hasta llegar a los tipos de mundos súper-Júpiter. Las posiciones en órbita pueden ser muy cercanas a la estrella o extremadamente distantes.
  • Cuanto más estudian los astrónomos los exoplanetas, más encuentran y miden las atmósferas a su alrededor. La investigación proporciona los datos necesarios para comprender qué gases existen en las envolturas gaseosas alrededor de muchos tipos de planetas.
  • Los astrónomos se han vuelto tan expertos en aprender sobre exoplanetas que ahora pueden medir la temperatura de la superficie, los campos magnéticos, las órbitas e incluso sus colores. A medida que la tecnología y los métodos de detección mejoren y se vuelvan más sofisticados, podrán obtener aún más datos de estos mundos lejanos.
  • Los astrónomos han encontrado un exoplaneta que tiene una exoluna.
  • Los astrónomos han encontrado otro exoplaneta que está dejando un rastro material a medida que se vaporiza durante su órbita y que está demasiado cerca de su estrella madre.
  • El área alrededor de una estrella donde un exoplaneta puede tener agua líquida se llama zona habitable y se le conoce como la «Zona Ricitos de Oro». El apodo se debe a que la zona no es demasiado caliente ni demasiado fría; está bien.
  • Los exoplanetas con zonas habitables son los que más interesan a los científicos para una posible habitación humana.
  • Más del 22% de las estrellas similares al sol tienen exoplanetas del tamaño de la Tierra en sus zonas habitables.
  • La misión Kepler se lanzó para buscar mundos distantes, pero también se están realizando otras investigaciones con el telescopio espacial Hubble, la misión CoROT de la Agencia Espacial Europea, la misión WISE y la nave espacial Herschel. Observatorios terrestres adicionales continúan la búsqueda de exoplanetas.

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