jueves, 29 de diciembre de 2016

El año 2016 y los exoplanetas

¡Qué grande ha sido este año 2016!

Finaliza este año 2016 y llega el momento de recapitular mirando hacia atrás para revisar lo que ha sido este año trepidante. Y es fantástico porque, sin duda, este año ha sido un buen año.

Hemos sido testigos del descubrimiento de un planeta terrestre en la Zona Habitable de Proxima Centauri, la estrella más cercana al Sistema Solar. El hallazgo ha capturado la atención de la sociedad siendo portada en las publicaciones más importantes del mundo. De hecho, su descubridor (Guillem Anglada) es considerado por Nature uno de los 10 científicos más importantes del año.


Los exoplanetas han sido portada en numerosas publicaciones. The Economist no es una publicación que suela dedicar portadas a la Astronomía. (Fuente: The Economist)

Proxima b ha iniciado una nueva era en el estudio de los exoplanetas. Este planeta será un laboratorio que permitirá contrastar los burdos modelos actuales que describen el clima y la estructura interna de los planetas rocosos. La enorme cercanía del planeta permitirá realizar estudios detallados de habitabilidad en una estrella muy diferente de nuestro Sol. Este nuevo planeta puede convertirse en una suerte de Piedra de Rosetta que nos permita avanzar en el conocimiento de la habitabilidad de la Galaxia. Si, además, hay buena suerte podríamos llegar a detectar vida extraterrestre…


El increible hallazgo de Proximab fue portada en Nature. (Fuente: Nature)

Los únicos cuerpos terrestres con una atmósfera mínimamente densa y que conocemos bien están en el Sistema Solar. Dos de ellos (Marte y Venus) están dominados por el CO2, los otros dos (Tierra y Titán) son ricos en N2 y tienen una química orgánica compleja. Es posible que tan solo en unos años esta situación cambie radicalmente y pasemos a conocer muchos más.

Las atmósferas de los planetas terrestres más pequeños en zonas más o menos templadas empiezan a revelar sus secretos. Ha sido apasionante el anuncio de la atmósfera del planeta GJ1132 b (aún pendiente de confirmación), un pequeño planeta de 1,6 M⊕ de masa mínima, aunque quizá demasiado cálido para tener vida.

Las atmósferas de algunos planetas pequeños como GJ1132 b empiezan a revelar sus secretos. (Crédito: Diana Berry)

Durante este año se ha detectado un sistema planetario excepcionalmente adecuado para el estudio de las atmósferas de sus planetas. La estrella TRAPPIST-1 alberga un sistema con tres planetas terrestres de pequeño tamaño: ¡1,11, 1,05 y 1,16 R⊕!, de los cuales TRAPPIST-1 d queda cerca de la Zona Habitable de la estrella. TRAPPIST-1 b y c ya han sido estudiados en busca de una atmósfera y parece improbable una envoltura rica en hidrógeno.

Además, durante este año histórico se han detectado más de 1.000 exoplanetas. De hecho, 1 de cada 3 exoplanetas actualmente conocidos ha sido detectado este año. Gracias al telescopio espacial Kepler, se produjo la confirmación masiva de 1.284 nuevos planetas. Entre ellos, un nuevo planeta entró en la lista conservadora de planetas “Potencialmente Habitables”. Su nombre es Kepler-1229 b, con un radio de 1,4 R⊕.

Pero aún hay más. El proyecto K2, esa segunda vida del Kepler, anunció 64 nuevos planetas, entre ellos, K2-72 e. Este planeta de 1,4 R⊕ está dentro de la Zona Habitable en su versión más optimista, recibiendo 1,5 veces el flujo de la Tierra.


El telescopio Espacial Kepler ha descubierto más de mil planetas este año. (Fuente: NASA/JPL).

Este nuevo 2017 promete.

El año 2017 continuará con la transición desde la mera detección hacia la caracterización de los exoplanetas terrestres, en los que se intentará analizar su atmósfera y su composición interna. Se utilizará para ello el Telescopio Espacial Hubble, que preparará el terreno para que en 2018 llegue el Telescopio Espacial James Webb.

Como estos dos telescopios espaciales necesitarán objetivos, exoplanetas a los que apuntar, de forma complementaria se buscarán tránsitos cuya atmósfera pueda ser analizada. K2 y los observatorios terrestres (TRAPPIST, MEarth) cumplirán con esta tarea en la que serán reforzados a finales de 2017 con el lanzamiento de TESS, si no hay más retrasos.

Las estrellas más cercanas seguirán siendo estudiadas por los observatorios terrestres de velocidad radial que operarán tanto en el visible como el infrarrojo. HARPS, HARPS-N, APF y CARMENES llevarán en esta tarea el peso principal. Durante 2017 ESPRESSO y HPF verán su primera luz y entrarán en funcionamiento.

Y esperemos que lleguen más noticias sobre Proxima b, el increíble planeta que orbita en la estrella más cercana.


Un riachuelo en TRAPPIST-1 d. Este sistema será fuente de noticias en 2017. (Fuente: ESO)


lunes, 26 de diciembre de 2016

GJ832 c y Wolf-1061 c. Dos planetas prometedores a menos de 20 años luz.

Los planetas potencialmente habitables GJ832 c y Wolf-1061 c (junto a otros más conocidos como Proxima b y Kapteyn b) están ubicados a menos de 20 años luz del Sistema Solar. Estos dos apasionantes planetas fruto del esfuerzo de equipos de astrónomos anglo australianos.  

Representación artística de GJ832 b comparada con la imagen de la Tierra. Con más de 5 masas terrestres podría ser rico en volátiles y no ser  rocoso. (Fuente: PHL. Universidad de Puerto Rico en Arecibo)


Esta historia comienzó en 2008 cuando Jeremy Bailey de la Universidad de South Wales en Australia junto a otros astrofísicos de la talla de Paul Butler anunció el descubrimiento de un planeta en GJ832. El planeta de Bailey (GJ832 b) era un gigante gaseoso de 0.64 MJup en una órbita circular con un periodo de casi 10 años. El hallazgo se enmarcaba dentro del proyecto AAPS (Anglo Australian Planetary Search) de búsqueda de planetas en estrellas del hemisferio sur sacando provecho del espectrómetro UCLES montado en el telescopio AAT (Anglo Australian Telescope) de 3,9 metros.

La estrella GJ832 es una enana roja bastante grande, con una masa de la mitad de la masa del Sol (0.45 M⊙) y del tipo espectral M1,5V. Está ubicada muy cerca del Sistema Solar, a tan solo 16,1 años luz. Como muchas otras enanas rojas se sospecha que pueda ser muy antigua, con más de 9.000 millones de años. Además, la estrella puede estar emitiendo rayos X.

Otra representación artística del planeta. (Fuente: PHL. Universidad de Puerto Rico en Arecibo)


Fue en 2014 cuando se anunció el segundo planeta del sistema (GJ832 c) mucho más pequeño y sugerente. El equipo responsable del hallazgo, Wittenmyer et al., expresaba sus dudas sobre la habitabilidad del nuevo planeta. Con una masa mínima de 5,4 M⊕ era demasiado masivo y más probable que su naturaleza no fuera terrestre (aunque no se ha podido probar con seguridad porque la densidad es desconocida), era una masa más propia de un planeta con una abundante envoltura gaseosa. Además, orbitaba con un periodo de 35,68 días, a 0,163 UA, en la Zona Habitable optimista de Kopparapu, demasiado cerca de su estrella para Wittenmyer que fue realmente sincero cuando propuso que podía ser un SuperVenus.

El equipo liderado por Wittenmyer, nuevamente de la Universidad de South Wales en Australia combinaba datos de tres observatorios distintos. El primero venía de la ampliación de los datos de UCLES ya utilizados en el descubrimiento del gigante GJ832 b, el segundo del Planet Finder Spectrograph (PFS) del telescopio Magellan II de 6,5 metros y finalmente 54 valiosas observaciones del legendario espectrógrafo HARPS, obtenidas con HARPS-TERRA.

El planeta no obstante arrojaba un ESI (Earth Similarity Index) elevado (0,81) y eso produjo cierto revuelo. Se argumentaba que no podía tener un índice tan alto un planeta cuando su descubridor había expresado abiertamente que posiblemente no era habitable. Se olvidaba que un índice sencillo como el ESI era el adecuado para una ciencia que está naciendo, y que aún es imprecisa. Os lo recuerdo: no sabemos cómo nace la vida en los planetas. El ESI es un dato sencillo y aproximado que con la información disponible (masa y flujo estelar) muestra la similitud de un exoplaneta con la Tierra. Y es que una cosa es ser globalmente similar a la Tierra y otra es ser habitable. Son cosas distintas.

Como GJ832 c estaba muy cerca de su estrella parecía verosímil que el planeta estuviera en algún tipo de resonancia. Sin embargo, la excentricidad de 0,18 no era despreciable significando que la resonancia más probable era la 3:2, en la que se rota 3 veces por cada 2 órbitas, como le ocurre a Mercurio.

Este diagrama pone de manifiesto la excentricidad de la órbita del planeta, quizá producida por la influencia del otro planeta, un gigante gaseoso. (Fuente: PHL. Universidad de Puerto Rico en Arecibo)


El sistema recordaba vagamente al Sistema Solar, con un zona exterior dominada por gigantes gaseosos y otra más interna con planetas de menor masa. Durante cientos de años se ha asumido que los sistemas planetarios deberían ser similares al Sistema Solar. Parecía un pensamiento razonable habida cuenta su simetría y su coherencia. Sin embargo, el baño de realidad recibido con los más de 3.000 exoplanetas descubiertos durante estos últimos 20 años ponía en duda esta premisa. Este sistema planetario nos permitía comprender que algunos sistemas planetarios podían mostrar cierta semejanza con el Sistema Solar.

Otro de los malentendidos a los que ha dado lugar este sistema planetario es el que se produjo cuando Satyal et al. en 2016 hicieron público su análisis de estabilidad del sistema planetario. Era estable y, además, si se incluyera entre los dos planetas un planeta adicional éste también sería estable si estuviera a más de 0,25 UA. Como el límite superior de la Zona Habitable es de 0,28 UA, queda sólo 0,03 UA para que un planeta adicional fuera estable en la Zona Habitable. Esto se interpretó erróneamente en publicaciones poco rigurosas como que había sospechas de un planeta adicional del tipo terrestre, posiblemente en la Zona Habitable... En fin:

“Los cálculos del equipo revelaron que un planeta adicional similar a la Tierra con una configuración dinámica estable podría estar residiendo a una distancia abarcando desde 0,25 hasta 2,0 UA. De acuerdo con las mediciones, probablemente este mundo hipotético  podría ser más masivo que nuestro planeta, con una masa entre una y 15 masas terrestres.”

¡Que una cosa es que haya más sitio para un planeta más y otra que se haya descubierto un planeta nuevo!

GJ832 b era un planeta fenomenal, pero podía mejorarse. El equipo liderado por la Universidad de South Wales siguió luchando hasta realizar un hallazgo fantástico: Wolf-1061 c.

Finalizando 2015 Duncan Wright anunció el descubrimiento de tres planetas orbitando en la estrella Wolf-1061. Esta estrella estaba a 13,8 años luz, aún más cerca que GJ832 (16,1 años luz). La nueva estrella estudiada era nuevamente una enana roja, M3V, más pequeña que GJ832.

Los datos de los tres planetas. El Radio es una estimación burda.(Fuente: Wikipedia)

El nuevo sistema parece tener tres planetas. El segundo de ellos es especialmente prometedor. Wolf-1061 c con una masa de 4,3 M⊕ tiene más posibilidades de ser rocoso que GJ832 c. Pero es que además este planeta tiene un periodo de 17,9 días ¡quedando ubicado en la Zona Habitable Conservadora de la estrella!. Es, por tanto, el segundo planeta potencialmente habitable más cercano al Sistema Solar, sólo superado por Proxima b.

El diagrama de la órbita de Wolf-1061 c muestra que este planeta también es excéntrico (0,190) (Fuente: PHL. Universidad de Puerto Rico en Arecibo)


2008. El descubrimiento de Bailey de GJ832 b, un gigante gaseoso.

2014. Wittenmyer y su equipo detectan GJ832 c, un planeta muy interesante..

2015. Finalmente, Wolf-1061 c un planeta realmente prometedor a menos de 14 años luz.

2016. El artículo de Satyal, que tanta confusión innecesaria ha aportado.




domingo, 18 de diciembre de 2016

Ultimas noticias sobre Proxima b.

Esta semana hemos podido leer un nuevo paper sobre Proxima b, ese alucinante planeta que orbita en Proxima Centauri. Damasso y Del Sordo han confirmado el hallazgo del planeta aplicando de forma independiente técnicas diferentes de análisis de los datos. La confirmación no supone una sorpresa porque el trabajo del equipo descubridor del planeta, liderado por Guillem Anglada, era realmente sólido.

Representación artística de Proxima b comparada con la Tierra. Solo parece ser un poco más masivo (Fuente: PHL, Universidad de Puerto Rico en Arecibo.)

El descubrimiento de Guillem solo aportó que la excentricidad era inferior a 0,35, pero este nuevo paper ha ido un poco más allá, y se ha atrevido a cuantificarla en 0,17. Esta primera medición de la excentricidad de la órbita de Proxima b debe interpretarse con cautela, los intervalos de confianza son amplios. Además, como el autor reconoce el ruido del modelo tiende a manifestarse en forma de excentricidad.

La órbita de Proxima b representada con un excentricidad de 0,37. La nueva estimación del dato se sitúa en 0,17. (Fuente: PHL. Universidad de Puerto Rico en Arecibo.)


No obstante, merece la pena analizar qué efectos tendría sobre la habitabilidad del planeta esta excentricidad en su órbita.

Un indicio de que hay más planetas.

Las órbitas de planetas tan cercanos a su estrella deberían sufrir un efecto de circularización más o menos intenso, que eliminase la excentricidad. Según Meadows en 3 Ga debería haberse producido, en cambio, según Ribas, su efecto no parece tan intenso. De cualquier forma, si un sistema planetario nace con un solo planeta (Coleman) debería nacer sin excentricidad, en una órbita circular.

Sea como fuere, entonces, ¿cómo puede ser Proxima b un planeta excentrico?

Dos son las explicaciones posibles. La primera, un encuentro con otras estrellas. En este caso particular, es sabido que Proxima Centauri está vinculada gravitatoriamente a otras dos estrellas (Alfa Centauri A y B) que en el pasado pudieron estar mucho más cerca, hasta el punto de haber perturbado la órbita de Proxima b. Las estimaciones de Ribas son que este efecto nunca produciría una excentricidad mayor de 0,1 frente a la observada en Proxima b, de 0,17.

Cabe otra posibilidad. Podría haber más planetas en el sistema, planetas aún no detectados que afectan gravitatoriamente a Proxima b. Si la excentricidad es correcta, probablemente, cuando haya más datos, aparezcan nuevos planetas.

Una representación artística de Proxima b.(Fuente: ESO. Crédito: M. Kommesser)  


La Rotación de Proxima b.

Siguiendo a Ribas, un planeta con una excentricidad tan elevada no debería tener acoplamiento de marea. Es decir, su rotación no será como la de la Luna que presenta siempre su misma cara a la Tierra. Mucho más probable es una rotación 3:2 como la de Mercurio que rota 3 veces por cada 2 órbitas. Y en ello tiene mucho que ver que Mercurio tenga una excentricidad de 0,21, similar a la de Proxima b de 0,17, mientras la Luna está en una órbita circular. De hecho, los cálculos de Ribas et al. permiten estimar que por debajo de una excentricidad de 0,06 se produciría la transición hacia una transición sincrónica.

La consecuencia es clara: Proxima b no es un planeta en forma de ojo, o planeta ocular.

Representación artística de un planeta ocular frío. Se caracteriza por mostrar siempre la misma cara a la estrella. PArece que este no es el caso de Proxima b. (Crédito: Steve Bowers)




Además, los efectos de marea pueden disminuir la oblicuidad del eje de rotación del planeta (Barnes) llevándole a un eje perpendicular al plano de la órbita del planeta. No habría estaciones o las diferencias serían reducidas.

Volcanes en Proxima b.

Proxima b está orbitando a sólo 0,05 UA de Proxima Centauri. Con esa excentricidad el planeta se acerca y se aleja de Proxima periódicamente. Como a esa distancia el campo gravitatorio de Proxima es bastante intenso el planeta sufre una serie de efectos de marea que estresan la masa planetaria al estirarla y contraerla. Meadows et al. explican que un planeta en una órbita excéntrica puede calentarse debido a la fricción que produce este efecto, pudiendo llegar a ser muy intenso, hasta el punto de que este fenómeno podría evaporar los mares del planeta.

Según Ribas et al. una excentricidad de 0,35 produciría un calentamiento por efecto marea de 2,5 W/m2, algo parecido a la de IO, esa luna de Júpiter abrasada por la actividad volcánica. Una excentricidad de 0,097 produciría aproximadamente 0,07 W/m2, comparable al inducido por las mareas de la Luna en el manto de la Tierra. Con una excentricidad de 0,17 Proxima b desarrollaría una actividad volcánica elevada, más intensa que la terrestre.

Representación artística del paisaje de Proxima b. Quizá habría que añadir volcanes.  (Fuente:ESO. Crédito: M. Kommesser)

Para finalizar unas pequeñas notas técnicas:

Por supuesto, Damasso y Del Sordo no se limitan a aplicar técnicas más bien sencillas como el típico diagrama Lomb-Scargle. Por el contrario, proponen una interesante modelización del ruido basada en un proceso gaussiano. Como sabemos, este tipo de proceso es caracterizable aportado los primeros y segundos momentos. En la práctica, basta aportar la matriz de covarianzas o kernel.

El kernel elegido es una función quasiperiodica, compuesta de un término temporal que refleja que el ruido depende de zonas activas que se mantienen estables durante un tiempo. Otro término es periódico y está relacionado con la rotación de la estrella porque las manchas entran y salen periódicamente del campo de visión. Finalmente, se incorporan términos independientes para jrecoger el ruido instrumental y un término genérico.

Con la construcción de la función de verosimilitud del ruido, añadiendo las solución kepleriana, se plantea el habitual algoritmo bayesiano MCMC, Monte Carlo de cadenas de Markov. Partiendo de distribuciones a priori en su mayoría uniformes, se lanzan 150 cadenas que convergen en unos 200.000 pasos.


Worth y Sigurdsson muestran un mes antes del anuncio de Proxima b que las interacciones gravitatorias entre Proxima b y Alfa Cnetauri A y B en el presente y en el pasado no son un impedimento para la formación de planetas en las estrellas.

Kervella et al. demuestran que Alfa Centauri A y B están vinculados gravitatoriamente con Proxima Centauri, constituyendo un sistema triple.

El espectacular hallazgo de un posible planeta en Proxima b por Guillem Anglada.

Ignasi Ribas et al. Analizan la habitabilidad de Proxima b.

Coleman estudia escenarios en los que pudo formarse Proximab.

Barnes et al. Construyen su propios escenarios para estudiar la habitabilidad de Proxima b.

Victoria A. Meadows et al. realizan un detallado estudio de la habitabilidad de Proxima b.

Damasso y Del Sordo obtienen resultados similares a partir de las series temporales de velocidad radial, confirmando parcialmente el descubrimiento de Proxima b.


domingo, 11 de diciembre de 2016

La atmósfera del planeta GJ1132 b empieza a desvelar sus secretos.

Recientemente ha sido anunciada la detección de una atmósfera en GJ1132 b, un apasionante planeta terrestre de 1,62 M⊕ que orbita en torno a una enana roja cercana.

GJ1132 b es un exoplaneta muy interesante. Su descubrimiento fue anunciado en 2015 por Zachory K. Berta-Thompson y el resto del equipo del proyecto MEarth. Como sabemos, MEarth es un proyecto liderado por el legendario astrofísico David Charbonneau con el objetivo de detectar tránsitos en las estrellas más pequeñas y cercanas, en las que con la tecnología actual es posible detectar tránsitos de planetas terrestres desde observatorios basados en la Tierra. Las medición precisa de los tránsitos reveló que GJ1132 b era un pequeño planeta que parecía tener un radio de sólo 1,16 R⊕.

Su masa fue medida por el equipo del Observatorio de Ginebra realizando medidas de velocidad radial con HARPS en Chile. Resultó ser de 1,62 M⊕ y le otorgaba una densidad marcadamente terrestre, de 6 g/cm3. Por su ubicación, GJ1132 b sufre una irradiación mayor que la terrestre, con una temperatura de equilibrio de unos 300 C. De ahí, que habitualmente se considerase que podría tener cierta similitud con Venus, el segundo planeta del Sistema Solar.

Una representación artística del misterioso planeta GJ 1132 b. (Crédito: Diana Berry.) 


Orbita en torno a una enana roja M4,5V cercana, a 39 años luz. GJ1132 es una estrella muy pequeña, de apenas una masa de 0,18 M⊙ y radio de 0,20 R⊙. La estrella era tan pequeña que desde un observatorio terrestre (bastaron los pequeños telescopios de 40 cm en Cerro Tololo del proyecto MEarth) se había podido detectar el tránsito de este pequeño planeta. Como sabemos el tránsito se detecta por la disminución del brillo de la estrella cuando entre nosotros y la propia estrella pasa un planeta.

Un planeta rocoso como GJ1132 b y con un tránsito tan intenso era ideal para intentar estudiar su atmósfera... y conocer la atmósfera de un planeta de sólo 1.6 M⊕ es algo extraordinario. La única supertierra con una atmósfera detectada es 55Cancri e, de una masa de unas 8 M⊕, para la cual Tsiaras et al. (2016) encontraron características atmosféricas que podrían explicarse por la presencia de hidrógeno y posiblemente HCN, creando expectativas de que el planeta fuera rico en carbono (y diamantes). Al hallazgo, sin embargo, no le faltan detractores (Demory). Hay otros planetas de baja masa estudiados incansablemente, como GJ1214 b con una masa de 6,26 M⊕ y HD97658 b con 7,55 M⊕ cuya atmósfera no ha sido detectada quizá por la presencia de nubes de algún tipo en la alta atmósfera.

El tránsito se detecta por la reducción del brillo aparente de la estrella cuando entre nosotros y la propia estrella pasa el planeta. (Fuente: CfA)




En 2016 Laura Schaeffer et al. (Incluyendo a Berta-Thompson) publicaron estudios teóricos especulando con las posibilidades de GJ1132 b. Se argumentaba que podía haber retenido agua en su atmósfera. Como sabemos, durante su juventud las enanas rojas son mucho más luminosas y durante este periodo el planeta habría sufrido un efecto invernadero infernal. El agua de la atmósfera se rompe, escapando el hidrógeno al espacio. El resultado es una atmósfera dominada por oxígeno (no biológico). Se razonaba que un mar de magma podría haber absorbido cierta parte de este oxígeno, también se explicaba que si la atmósfera hubiera contenido una parte importante de hidrógeno, el oxígeno habría formado agua en la atmósfera. No se abordaba el tema del dióxido de carbono ni del nitrógeno atmosférico.

Bastaron los pequeños telescopios de 40 cm en Cerro Tololo del proyecto MEarth para detectar el tránsito del planeta terrestre GJ1132 b. (Fuente: CfA)

Los rumores durante todo este año 2016 sobre la posible atmósfera de GJ1132 b han sido continuos y, por fin, se han materializado en este paper tan esperado, que anuncia la detección de una atmósfera en el planeta. El autor principal es Southworth de la Universidad de Keele en Reino Unido. Utilizaron el dispositivo GROND, una cámara multi-banda, montada en el telescopio MPG de 2,2 metros en La Silla, en Chile. Estudiaron 9 tránsitos de la estrella en 7 bandas simultáneamente (griz en el visible y JHK en el infrarrojo cercano). También se analizaron los resultados de las observaciones en las bandas gi con PISCO durante la detección del planeta de Berta-Thompson.

Dos son las conclusiones principales del paper:

1. El planeta parece más grande de lo inicialmente calculado. La estimación inicial realizada por sus descubridores de 1,16 R⊕ se ha visto corregida, que ahora pasa a ser de 1.35 R⊕. De esta manera, la densidad pasa de 6 g/cm3 a 3 g/cm3, y ya no parece tan rocoso, un planeta así podría tener algún tipo de material volátil, quizá agua o hidrógeno.

2. Probablemente tenga atmósfera. El tránsito observado en la banda z era más pronunciado de lo esperado, consecuencia de que la atmósfera del planeta tiene cierta opacidad en esta banda. El resultado tiene una significatividad estadística que no está mal: 4 sigmas.

Utilizando modelos de Madhusudhan y Seager se ha buscado el espectro teórico que mejor explica los datos observados y parece ser debido a la presencia de agua en la atmósfera, entre un 1-10% de agua. Utilizando modelos teóricos basados en petitCODE parecía deberse a la abundancia de CH4.

Los puntos rojos representan las mediciones realizadas por el detector GROND. Las líneas son los espectros teóricos que mejor ajustan, con un contenido de agua del 0,1% a 20%. (Fuente: Southworth et al. 2016)


Estos resultados describen un mundo apasionante, algo más grande que la Tierra, con una atmósfera de hidrógeno con la presencia de agua o metano. No obstante hay que ser prudentes. No sería la primera vez que se anuncia una atmósfera en un planeta que resulta ser un error. Quizá el Telescopio Espacial Hubble pueda echar una mano en este asunto.

2011. Croll con la cámara infrarroja del telescopio CFHT creyó detectar una atmósfera en GJ1214 b. Luego se comprendió que no era así. Hay que ser prudente con estos descubrimientos si no están confirmados.

2015. El anuncio del descubrimiento de GJ1132 b. El planeta era terrestre y no demasiado cálido.

2016. El primer estudio de las atmósferas de los planetas TRAPPIST-1 b y c.

2016. El estudio teórico de las posibilidades del planeta GJ1132 b.

2016. El anuncio de la atmósfera de GJ1132 b.





domingo, 4 de diciembre de 2016

La Hipótesis de la Tierra Especial (Rare Earth)

La “Hipótesis de la Tierra Especial” sostiene que el origen de la vida y la evolución de la complejidad biológica requiere una combinación muy improbable de eventos. De esta manera, la vida tal como la conocemos sería un fenómeno sumamente raro en nuestra Galaxia.

Quizá nada impida pensar que la Tierra y su vida evolucionada podría ser extremadamente infrecuente. (Fuente: NASA)


La hipótesis fue difundida en el famoso libro “Rare Earth: Why Complex Life is Uncommon in the Universe” (Ward y Brownlee, 2000). Se puede resumir en que la vida simple puede ser común en el Universo. Sin embargo, la evolución de la vida animal compleja es extremadamente improbable.

Esta hipótesis rompe con el “Principio de Mediocridad”, que desde los tiempos de Copérnico y Galileo sostiene que el “Punto Azul Pálido” (tal como lo denominó Carl Sagan) es un insignificante planeta rocoso en un sistema planetario típico. Algo nada excepcional.

Analicémos el tema desde el punto de vista de los exoplanetas:



La Vía Láctea.
Lo más importante que se ha aprendido durante todos estos años de descubrir exoplanetas es que hay muchos. Nuestra Galaxia está llena de planetas. Gracias a los resultados estadísticos proporcionados por el Telescopio Espacial Kepler sabemos que la mayoría de las estrellas normales van acompañadas de exoplanetas.

No parece que haya una Zona Habitable Galáctica estática en un objeto tan dinámico y cambiante como es una Galaxia. No parece haber una zona privilegiada para la vida, restringida a pequeñas regiones concretas en la que habitemos casualmente. Por el contrario, se han descubierto planetas orbitando en todo tipo de estrellas originadas en los ambientes más diversos.

Otro aspecto que caracteriza los distintos sistemas planetarios es su Diversidad. Es por ello que los planetas con vida pueden ser raros y, sin embargo, abundantes. Pongamos un ejemplo. Imaginemos (no es el caso) que solo hubiera vida en los sistemas planetarios en los que hay gigantes gaseosos muy cercanos a su estrella, lo que se denomina "Hot Jupiters" en inglés. Pues bien, no son habituales, pero esto tan raro es un 1% (aprox.) de todos los sistemas planetarios conocidos, y hay millones y millones y millones en nuestra Galaxia. Se puede ser raro y abundante, si la diversidad, como es el caso, es elevada.

Sin embargo, la línea argumental tiene una debilidad: si tan abundante son los planetas y la vida en la Galaxia, ¿dónde están los extraterrestres?.

Este es, sin duda, uno de los mayores enigmas de la Ciencia del siglo XXI.

Descripción del Sistema Solar. Su orden y simetría es aparente, muchos otros sistemas planetarios son diferentes. (Fuente: Wikipedia) 

El Sol.

Como sabemos, el Sol es una estrella más bien grande, del tipo espectral G2V, una estrella de población I rica en elementos pesados y, por tanto, de metalicidad elevada. La mayoría de las estrellas de la secuencia principal son enanas rojas (algo así como un 70%) más pequeñas que nuestro Sol. Tampoco es que el Sol sea una estrella infrecuente, un 7-8% de las estrellas de la secuencia principal son del tipo solar.

A pesar de sus peculiaridades, nada impide que las numerosas enanas rojas sean habitables y que la vida florezca en la Galaxia, pero si es así, ¿por qué el único ejemplo de vida que conocemos reside junto a una estrella grande como el Sol?.

Si la vida en estas pequeñas estrellas es posible, ¿por qué no vivimos en una enana roja?

Otra pregunta sin respuesta, por ahora.

Júpiter y Saturno dominan por masa el Sistema Solar. Difícil es saber el impacto que produjeron en la vida en la Tierra. (Fuente: Wikipedia; Crédito lesud.com)

Júpiter y el Sistema Solar Externo.

Difícil es saber cuál fue el papel de Júpiter en el desarrollo de la vida en la Tierra. Quizá fue un héroe, quizá un villano. Es posible que actuase de "guardián" protegiendo a nuestro planeta de impactos que lo habrían destruido, es posible que produjera una avalancha de meteoritos llenos de volátiles y compuestos orgánicos que plantasen la simiente de la vida en los incipientes mares de la Tierra joven. No se sabe. Quizá su comportamiento dinámico y violento, tal como predicen los modelos actualmente de moda (modelo de Niza) fue más una amenaza para la vida en la Tierra que otra cosa.

De cualquier forma, la presencia de un planeta del tipo Júpiter en el Sistema Solar no es algo raro. De hecho, se sabe que en las estrellas de alta metalicidad como el Sol lo más probable es que tengan gigantes gaseosos.

La arquitectura de los sistemas planetarios es muy diversa. A pesar de ello, ha podido encontrarse orden en el caos y algunos patrones pueden identificarse. La llamada “Dicotomía Kepler”, viene a decir que hay dos tipos de sistemas planetarios muy habituales. Los dominados por un solo planeta, normalmente un gigante en una órbita errática que ha destruido al resto del sistema (o los ha dejado en órbitas excéntricas) y los “multis”, sistemas con múltiples planetas, normalmente más pequeños, ordenados en órbitas circulares coplanares.

A menudo, los gigantes gaseosos pueden estar en órbitas excéntricas e, incluso, migrar, destruyendo o dejando en una situación inestable al resto del sistema planetario. Después de ver otros sistemas realmente hay que agradecerle a Júpiter que durante su violenta juventud no destruyera la Tierra.

El Sistem Solar Interno.

En general, nuestro Sistema Solar es típico en el sentido de que los planetas grandes están más alejados que los pequeños, diferenciando el Sistema Solar Externo del Interno, pero es atípico en sus magnitudes. El Sistema Solar parece muy alejado del Sol. Los resultados de la misión Kepler muestran sistemas planetarios en estrellas de tipo solar en los que es habitual encontrar planetas en la zona interior a Mercurio.

Otro aspecto que llama la atención es la ausencia de un tipo de planeta muy común en la Galaxia, llamado Supertierra. Su masa varía entre 5 y 10 veces la masa de la Tierra. Es verdad que Mike Brown y Konstantin Batygin andan a la caza del noveno planeta, una Supertierra en las afueras del Sistema Solar, pero nada hay demostrado.


La colisión que dio lugar a la Luna quizá favoreció la aparición de la vida en la Tierra. (Fuente: NASA)

La Luna.

Una Tierra sin Luna tendría una día más corto y un eje de rotación menos estable. Además, la actividad volcánica de la Tierra se ve afectada por el estrés que las mareas de la Luna producen en la corteza terrestre. Quién sabe además si la colisión que dio lugar a la Luna debilitó la corteza terrestre y la hizo más ligera, facilitando esa tectónica de placas que tan importante es en el ciclo del carbono.

Lo cierto es que aunque se han descubierto miles de exoplanetas, no se han descubierto exolunas. Y es extraño. Es verdad que quizá las exolunas del tamaño de la Tierra no deben ser muy habituales, es verdad que no es fácil detectarlas, pero es que no hemos descubierto ni una sola.

La Tierra.

Se han realizado numerosos estudios sobre la frecuencia de la presencia de planetas terrestres en la Zona Habitable de las estrellas del tipo solar. Este parámetro (Eta Earth) puede estar entre el 2-10%. (Quizá haya que dedicar una entrada en exclusiva a este tema tan interesante.)


En general, no tengo la sensación de que nuestro Sistema Solar sea especialmente raro. Es verdad que no es un sistema planetario típico: tiene una estrella del tipo solar, no tiene supertierras, faltan planetas terrestres dentro la órbita de Mercurio,...

Pero los sistemas planetarios son enormemente diversos. Una vez más, como ya nos mostraron Copérnico y Galileo, como ya nos mostró Darwin, no parecemos ser demasiado especiales. Vivimos en un sistema planetario más, de los muchos que hay…
Quizá la vida compleja pueda también desarrollarse donde solo hay fumarolas hidrotermales (Fuente: photolib.noaa.gov

A la diversidad de los sistemas planetarios hay que añadir la enorme diversidad de las formas de vida conocidas y su reconocida capacidad para adaptarse a los ecosistemas más inverosímiles. La propia evolución estocástica de una población hace que el aumento de la biodiversidad de un ecosistema evolucione inevitable a la presencia de organismos cada vez más complejos.

La evolución biológica desde las primeras formas de vida hasta la vida compleja se plantea que es extremadamente improbable. No estoy de acuerdo. para mí, la complejidad nace de la cantidad de individuos y su diversificación. (Fuente: Wikipwdia; Crédito: LadyofHats)

Sin embargo, quedan preguntas en busca de respuesta:

Si tan abundante es la vida en la Galaxia, ¿dónde están esos extraterrestres?

Si la vida en las enanas rojas es posible, ¿por qué no vivimos en una enana roja?, ¿por qué el único ejemplo de vida que conocemos reside junto a una estrella grande como el Sol?

Si las lunas son habituales, ¿por qué no hemos descubierto ni una sola?




2003. Cirkovic especula sobre la relación entre el "Principio Antrópico" y la "Hipótesis de la Tierra Especial".
https://arxiv.org/abs/astro-ph/0306185

2005. Un paper de Debra Fischer y Jeff Valenti sobre la relación entre la metalicidad de las estrellas y la presencia de exoplanetas gigantes gaseosos.
https://www.researchgate.net/profile/D_Fischer/publication/230967637_The_Planet-Metallicity_Correlation/links/00b7d52be357729458000000.pdf

2010. Duncan Forgan nos describe la "Hipótesis de la Tierra Especial". Además, realiza simulaciones numéricas que explican que no se hay entrado en contacto con civilizaciones avanzadas.
https://arxiv.org/abs/1001.1680

2012. Uno de los muchos papers que tratan sobre la "Dicotomía de Kepler". El autor intenta explicar las dos diferentes poblaciones por la formación de planetas partiendo de modelos de formación de inestabilidad planetaria.
https://arxiv.org/abs/1206.6898

2014. Una medición de Eta-Earth del 6,8%. Quiere decir que el 6,8% de las estrellas del tipo solar tienen un planeta pequeño en la Zona Habitable.
https://arxiv.org/abs/1406.6048

2014. Sarah Ballard y John Archer Johnson sobre la "Dicotomía Kepler" en las enanas rojas.
https://arxiv.org/abs/1410.4192

sábado, 26 de noviembre de 2016

Kepler-186 f y el planeta Marte

Kepler-186 f es uno de los planetas potencialmente habitables más prometedores. Al igual que Marte, este sorprendente exoplaneta está ubicado dentro de la Zona Habitable, pero en su parte más lejana y fría. Es además un planeta que probablemente es rocoso, como atestigua su reducido radio de 1,17 R⊕.

Kepler-186 f comparado con la Tierra según una representación artística. El exoplaneta es casi del tamaño de la Tierra. (Fuente: PHL Universidad de Puerto Rico en Arecibo.)

Kepler-186 es una enana roja de la secuencia principal, una enana grande, del tipo espectral M1 con una metalicidad reducida en comparación con la del Sol. Su masa es 0,54 M☉, la mitad de la del Sol, y el radio 0,52 R☉. La magnitud aparente de la estrella es 14,62, demasiado tenue para ser observada a simple vista.

En 2014 Jason Rowe y el resto del equipo del telescopio espacial Kepler anunciaron la validación de cientos y cientos de nuevos exoplanetas, utilizando los dos primeros de años de datos del Kepler. Había numerosos sistemas planetarios interesantes, entre ellos Kepler-186, en el que se descubrieron 4 planetas: Kepler-186 b, c, d y e.

La sorpresa saltó cuando solo unos meses más tarde, Elisa Quintana, una astrofísica hispana también del equipo Kepler, validó un nuevo planeta en el sistema Kepler-186 que aparecía sólo cuando se añadía un año más de datos. El nuevo planeta Kepler-186 f era sorprendente. No solo estaba ubicado cómodamente en la parte más fría de la Zona Habitable, además mostraba el tamaño más reducido de todos los exoplanetas potencialmente habitables, con 1,11 R⊕ (el récord le ha sido arrebatado recientemente por Proxima b). Un planeta tan pequeño debía ser probablemente rocoso, terrestre.

Elisa Quintana, la persona que validó Kepler-186 f. Trabaja en el centro Ames de la NASA. Es una gran experta en procesos de formación de sistemas planetarios, de ahí que la formación del sistema Kepler-186 haya sido estudiada ampliamente. (Fuente; NASA)


Bolmont et al. realizaron simulaciones de ordenador de la formación del sistema planetario, arrojando sospechas sobre planetas adicionales de pequeño tamaño que no han sido detectados. Además Kepler-186 b, c, d y e aparecían con acoplamiento de marea, con los planetas mostrando siempre su misma cara a su estrella. Para Kepler-186 f, el más habitable y lejano, la cuestión no estaba tan clara.

Representación artística de Marte cuando tenía mares en su superficie. Quizá Kepler-186 f sea similar a esta imagen. (Fuente: ESO.)




El método utilizado para detectar los planetas de Kepler-186 fue el método del tránsito, en el que se observa la disminución de la luz de la estrella cuando entre ella y nosotros pasa un planeta. Este método permite calcular el radio del planeta como relación directa del radio de la estrella.

Es un tema para meditarlo. Cuando se anuncian planetas con tamaños pequeños detectados por el método del tránsito (i.e. los de K2-72), sobre todo si es una validación masiva de planetas muy alejados del Sol, a menudo el cálculo de los radios de las estrellas es algo burdo y, por consiguiente, también el de sus planetas. Es en estos casos recomendable cierta prudencia.

La estimación inicial de Elisa Quintana et al. del radio de la estrella fue de 0,47 R☉ pero era una estimación. A unos 500 años luz no pueden aplicarse las técnicas interferométricas que permiten calcular directamente el radio de una estrella. Cualquier error en esta estimación se trasladaría al cálculo del radio del planeta, que Elisa estimó en 1,11 R⊕.  Estudios posteriores permitieron refinar las estimaciones asignándole 0,53 R☉ a Kepler-186 y, por consiguiente, 1,17 R⊕ a Kepler-186 f.

Conocer más de lo que sabemos de Kepler-186 f no va a ser tema fácil. Está a unos 500 años luz, fuera del alcance de los telescopios actuales y futuros. Tardaremos mucho tiempo en saber más de este apasionante planeta. Ojalá que alguien descubra alguna técnica innovadora y yo me equivoque, pero si no es así poco más podemos esperar conocer en mucho tiempo.

Orbita y parámetros orbitales de Kepler-186 f. Puede comprobarse que el planeta está ubicado cómodamente en la Zona Habitable (Fuente: PHL Universidad de Puerto Rico en Arecibo.)


A partir de aquí vamos a especular un poco sobre este increíble planeta.

Kepler-186 f y Marte reciben flujos similares, reducidos, de un 30% y de un 42% del que recibe la Tierra, respectivamente. Es decir, ambos están ubicados en la parte más fría de la Zona Habitable. Es por ello posible que Kepler-186 f y Marte hayan sido similares cuando nacieron. Sin duda, el Marte del pasado fue más cálido y tuvo mayor presión atmosférica que el Marte actual. De esta manera, el Marte del final del periodo Noéico quizá pudo mantener mares estables en su superficie. Cuando llegó el Bombardeo Intenso Tardío, evento tras el cual posiblemente nació la vida en la Tierra, Marte inició su decadencia, hasta llegar a la situación actual marcada por la ausencia de mares y una atmósfera tenue.

Una de la causas de su decadencia estuvo en la pérdida del campo magnético, que dejó la atmósfera desprotegida frente a las inclemencias del viento solar y los meteoritos. Su pobre núcleo metálico, si es que tiene, se enfrió demasiado, quizá por la falta de masa del planeta, dejando desactivada la dinamo interior.

Este rápido enfriamiento también está detrás de su reducido vulcanismo en el presente. La intensa actividad volcánica de las eras Noéica y Espérica, fue atenuándose durante la era Amazónica actual. Los planetas pueden perder su atmósfera y reponerla por el "outgassing" que puede terminar formando una nueva atmósfera (lo que se denomina una atmósfera secundaria).

Todos los síntomas nos llevan al mismo hecho de que a Marte le faltó masa para ser un planeta más habitable. Es decir, si Marte hubiera sido algo más masivo quizá habría podido retener su atmósfera defendida por un buen campo magnético y alimentada por unos buenos volcanes. Pero no fue así, y una vez que casi no hay atmósfera no puede haber unos mares decentes.

Ahora bien, Kepler-186 f tiene 1,17 R⊕. Es un poco más grande que la propia Tierra y, por supuesto, que Marte. Además, por los datos estadísticos disponibles podemos decir que probablemente es un planeta rocoso y terrestre. Quizá, si este planeta pudo superar los problemas de desecación propios de las enanas rojas, es posible que Kepler-186 f SI haya podido retener sus mares...

Resumiendo, Kepler-186 f podría ser algo así como un Marte Grande, que haya conseguido superar los problemas que doblegaron a nuestro pequeño Marte.

Una sugerente imagen de Marte cuando tenía mares estables en sus superficie, hace casi 4 eones. ¿Será el Kepler-186 f así? (Fuente: ESO.)



2014. Rowe et al. validan cientos de planetas por el método de validación por multiplicidad. Entre ellos, Kepler-186 b, c, b y e.

2014. El flamante descubrimiento de Kepler-186 f, un planeta claramente terrestre en la Zona Habitable de la estrella.

2014. El primer estudio de Bolmont del sistema planetario de Kepler-186. Se analiza la formación del sistema planetario así como la evolución de la rotación de los planetas. Según los modelos debería de haber más planetas no detectados.

2014. El segundo estudio de Bolmont del sistema Kepler-186 con métodos mejorados analiza la estabilidad y las interacciones entre los planetas y sus efectos de marea. Los resultados son similares.

2014. Un estudio revisando las estimaciones del tamaño de diversas estrellas, entre ellas Kepler-186 f.

Me gusta esta entrada de 2014 de Bucky Harris en su blog, pero por mi parte pienso que Kepler-186 f tiene posibilidades de no tener acoplamiento de marea. No creo que sea un planeta sincrónico.


domingo, 13 de noviembre de 2016

El Futuro de la Velocidad Radial está en el Infrarrojo.

Como sabemos, el método de la velocidad radial permite detectar exoplanetas midiendo el efecto que la gravedad del exoplaneta produce en la velocidad de su estrella. Es un método muy exitoso que ha permitido al detección de numerosos exoplanetas, desde que en 1995 Mayor y Queloz descubrieron 51 Pegasi b utilizando esta misma técnica.

Sin embargo, durante estos últimos años los resultados espectaculares del método del tránsito, liderados por el telescopio espacial Kepler, han motivado comentarios sugiriendo que la velocidad radial había iniciado su decadencia. Nada más lejos de la realidad. El descubrimiento en 2016 de Proxima b por velocidades radiales (HARPS) pone de manifiesto que este método es imbatible en el estudio de las estrellas más cercanas.

Los nuevos instrumentos serán excelentes para detectar planetas en las estrellas enanas rojas, que son luminosas en el infrarojo. (Fuente: Wikipedia. Crédito: D. Aguilar CfA)


Lo que sí ha habido es un periodo de transición durante el que los investigadores han estado centrados en el desarrollo e implantación de nuevos instrumentos:

Uno de estos dispositivos es ESPRESSO (construido para los 4 telescopios de 8 metros del VLT en Cerro Paranal) que verá su "primera luz" durante 2017, después de muchos años de trabajo duro persiguiendo el objetivo de alcanzar precisiones de ciencia ficción, inferiores a 10 cm/s (algo así como la necesaria para detectar planetas de la masa de la Tierra orbitando en torno a estrellas similares al Sol). 

Los cuatro telescopios del VLT (Cerro Paranal) recibirán en breve el espectrógrafo ESPRESSO. (Fuente: Wikipedia. Crédito ESO)


Bienvenido sea ESPRESSO. Sin embargo, el ruido ensombrecerá sus resultados y es que el gran problema actual de la técnica de la velocidad radial es nuestra incapacidad para modelizar la actividad estelar de forma realista, distinguiéndola de la señal del planeta. Es decir, una variación de la velocidad radial puede estar motivada por la presencia de un planeta o por la actividad de la estrella y no es fácil separar la una de la otra. Por mucho que aumentemos la resolución de nuestros instrumentos no haremos sino amplificar el ruido originado por la actividad estelar. 

Los falsos positivos son el problema. En nuestra memoria están todavía muchos supuestos planetas que nos ilusionaron para terminar siendo un mero efecto de las manchas de la estrella y su actividad magnética. Zarmina (Gliese-581 g) quizá sea el más famoso de esos supuestos oasis de vida que terminaron siendo simples espejismos, engaños de la luz.

Otros espectrógrafos proponen un planteamiento alternativo y complementario. Se basan en el estudio de las velocidades radiales en el infrarrojo cercano, banda en la que se espera que la actividad estelar sea menos intensa. Es decir, si el ruido de las manchas de la estrella depende de la longitud de onda, la señal de los planetas no. Si somos capaces de descubrir un planeta conjuntamente en el visible y en el infrarrojo, podemos decir que el descubrimiento es razonablemente seguro. 

Además, las estrellas en las que actualmente se están detectando más resultados (como Proxima Centauri o TRAPPIST-1), son las más pequeñas, estrellas enanas rojas con un elevado nivel de actividad estelar y especialmente luminosas en el infrarrojo. Estos nuevos espectrógrafos que operan en el infrarrojo parecen ideales para esta tarea.

La nueva técnica del infrarrojo ya ha mostrado su viabilidad. En marzo de 2016 un artículo mostraba los resultados de un estudio en la banda K de 32 estrellas cercanas de baja masa de los tipos espectrales K2 hasta M4 llevado a cabo con el espectrógrafo CSHELL en el telescopio infrarrojo de 3 metros IRTF que la NASA tiene instalado en Mauna Kea (en Hawai, claro). Estudiaba, entre otras, la mítica estrella Epsilon Eridani. Se obtenían precisiones a largo plazo de 15 m/s (lejos todavía del 1 m/s que dan los espectrógrafos en el visible) que permitían detectar dos planetas grandes ya conocidos de GJ 876. Una nueva versión mejorada de este instrumento (iSHELL) estará disponible en 2017.

El telescopio del observatorio de Calar Alto está dedicado en exclusiva a sacar el máximo provecho posible de CARMENES. (Fuente: Wikipedia. Crédito: Digigalos)





Pero si hay un instrumento llamado a realizar descubrimientos impresionantes, ese es CARMENES. Está instalado, como sabemos, en el telescopio de 3,5 metros del observatorio de Calar Alto en Almería (España), operando de forma continua desde los 0.5 hasta los 1,7 µm en el infrarrojo cercano. Entró en funcionamiento a finales de 2015 y lleva todo el año 2016 estudiando una muestra de unas 300 enanas rojas. CARMENES analiza conjuntamente sus objetivos en el visible y en el infrarrojo, y aportará una solidez a sus descubrimientos que hasta el momento ningún espectrógrafo ha tenido. 

Los resultados publicados de los 6 primeros meses de funcionamiento de CARMENES son especialmente prometedores. Se muestra en ellos la detección del planeta GJ-436 b, un minineptuno conocido desde hace muchos años por múltiples métodos. Es un planeta "fácil" de detectar con una semivelocidad radial  de unos 18 m/s. Pero lo interesante es el error, es decir, que el rms (la media cuadrática de los residuos) es de apenas 2 m/s, por supuesto incluyendo el ruido inducido por la actividad estelar de la estrella. Solo una parte de estos 2 m/s puede ser atribuida al ruido del instrumento. 

CARMENES se posiciona así como un espectrógrafo con la precisión de los que operan en el visible y  con las ventajas de los que operan en el infrarrojo... 

Esto suena realmente bien.

Además de CARMENES hay otros dispositivos que operarán en el infrarrojo con una precisión elevada, cercana a 1 m/s. Entre ellos, HPF,  SPIRou, IRD e iLocater. Comentamos los dos primeros por ser quizá los más interesantes.

El telescopio HET del observatorio McDonald tiene un espejo segmentado de 10 metros. Por desgracia, el HPF deberá compartir su tempo con otros instrumentos.
(Fuente: Wikipedia. Crédito EricandHolli)


El Habitable Zone Planet Finder (HPF), es decir, el llamado "Buscador de Planetas en la Zona Habitable" (un nombre así, como que impresiona) está actualmente en desarrollo. Será instalado en el telescopio de 10 metros Hobby-Eberly del Observatorio McDonald en Tejas y cubrirá una parte del espectro más reducida que CARMENES, operando en las bandas Y y J (0,8 hasta 1,3 µm).

SPIRou  será montado en el telescopio de 3,6 metros canadiense-francés CFHT en Mauna Kea en Hawai. Debería empezar a operar en 2018 y tendrá la novedad de ser un espectropolarímetro.  Este avanzado instrumento intentará modelizar la actividad estelar de forma precisa, pudiendo obtener mapas de la distribución de las manchas en la estrella.

Durante estos últimos años de transición no han faltado voces que han querido certificar la muerte de esta rama de la búsqueda de exoplanetas. Sin embargo, los resultados de HARPS nuevamente han vuelto a sorprender al Mundo con el fenomenal hallazgo de Proxima b, y esas voces ya saben que han errado en sus profecías. Lejos de declinar este área está resurgiendo con fuerza para permitirnos conocer cada vez mejor los exoplanetas de las estrellas más cercanas que, al menos para mí, son los más interesantes.

Durante muchos años espectrógrafo HARPS del telescopio de 3,6 metros del ESO en La Silla ha sido el caballo de batalla de la detección de exoplanetas por el método de la velocidad radial. (Fuente: ESO)

HARPS, ese legendario espectrógrafo que tantos planetas interesantes nos ha regalado, tardó algunos años en empezar a funcionar a pleno rendimiento y luego recolectar toda la información necesaria. Aunque HARPS vio su "primera luz" en 2003 no fue hasta 2007 que Udry publicó su supertierra Gliese-581 c, que entonces impresionó a todos por su posible habitabilidad. Los nuevos instrumentos también necesitarán su tiempo para poder sacarles todo el potencial que prometen. Sin embargo, aun sabiéndolo, no deja de ser excitante saber que CARMENES ya lleva casi un año de estudio de su muestra de 300 enanas rojas...

Estemos atentos, porque hay sorpresas esperando a ser descubiertas.


Un magnífico resumen de la situación actual de la técnica de la velocidad radial. Está escrito por algunos de los mayores expertos del mundo sobre el tema.
https://arxiv.org/abs/1602.07939

ESPRESSO
Un resumen del Francesco Pepe de este espectrógrafo de ciencia ficción heredero de HARPS.  El año que viene entrará en funcionamiento en el Cerro Paranal.
https://arxiv.org/abs/1401.5918

Un sugerente y reciente artículo de Lovis sobre las posibilidades de ESPRESSO acoplado a SPHERE para obtener imágenes nada menos que de Proxima b.
https://arxiv.org/abs/1609.03082

CARMENES
Un artículo en Investigación y Ciencia de uno de los componentes del equipo CARMENES (José Antonio Caballero)
http://www.investigacionyciencia.es/revistas/investigacion-y-ciencia/numero/476/carmenes-el-detector-de-exotierras-14146

El excitante análisis de Quirrenbach et al. de los resultados de los 6 primeros meses de funcionamiento de CARMENES.
https://carmenes.caha.es/ext/conferences/CARMENES_SPIE2016_Quirrenbach.pdf

Un resumen de CARMENES que realicé hace unos meses en este Blog.
http://exoplanetashabitables.blogspot.com.es/2016/05/carmenes-y-la-busqueda-de-vida-en-las.html

HPF
El Blog que Paul Robertson mantiene sobre el HPF es una interesante fuente de información.
http://hpf.psu.edu/author/pmr19/

Un reciente artículo de Gudmundur Stefansson del equipo del HPF. Para que el instrumento opere en el infrarrojo con la precisión requerida no solo necesita estar a temperaturas muy bajas, además necesita que el entorno se encuentre bajo una estabilidad térmica extrema, de milésimas de grado kelvin, algo nada fácil de lograr.
https://arxiv.org/abs/1610.06216

SPIRou
Un resumen del planteamiento de SPIRou. Tardará más en desarrollarse pero será un instrumento muy complejo, que analizará además la polarización de la luz recibida.
https://arxiv.org/abs/1510.01368

CSHELL
Resultados del estudio de la muestra de 32 estrellas analizadas con CSHELL. No ha detectado nada en Epsilon Eridani, pero parece que puede ser debido a la baja precisión del instrumento.
https://arxiv.org/abs/1603.05997
https://arxiv.org/abs/1603.05998