domingo, 12 de marzo de 2017

Wolf-1061 c y la potencialmente inhabitable “Zona Venus (ZV)”

Recientemente se han producido cambios en el Catálogo de Habitabilidad Planetaria actualizado por la Universidad de Puerto Rico en Arecibo. Uno de ellos ha sido la incorporación de 3 nuevos planetas en la Zona Habitable de TRAPPIST-1; el otro, la desaparición de Wolf-1061 c de la relación de planetas potencialmente habitables.

Esta imagen de tres planetas orbitando en una estrella roja bien podría representar al sistema planetario de Wolf-1061 (Fuente: NASA/JPL)


El motivo de la destitución de Wolf-1061 c ha sido un artículo liderado por Stephen R. Kane, un experto en habitabilidad y viejo conocido en este blog. Ya hemos dedicado alguna entrada a comentar los resultados de este gran científico. Está vinculado a la Universidad de San Francisco en California, pero Kane es australiano de nacimiento. Quizá es por ello que sintió interés por los planetas de Wolf-1061, descubiertos por astrónomos de la Universidad de Nueva Gales del Sur, también en Australia.

Wolf-1061 es una estrella del tipo espectral M3V (con un cuarto de la masa del Sol), es una enana roja muy cercana al Sistema Solar, a unos 14 años luz. La estrella es bastante estable, relativamente carente de manchas solares y fulguraciones. Esta estabilidad ha motivado a los científicos a estudiar las velocidades radiales de la estrella en busca de planetas, con buenos resultados.

Como ya comentamos en una entrada anterior, la estrella aloja nada menos que tres planetas denominados Wolf-1061 b, c y d, descubiertos por Wright et al. en 2015. Entre todos destacaba c con una masa mínima de 4.25 M⊕ porque se pensaba que podría estar ubicado en la Zona Habitable, de tal manera, que si tuviera una composición atmosférica terrestre bien podría mantener mares de agua en su superficie. La Zona Habitable conservadora se estimaba en 0,092 UA - 0,18 UA. Por su parte, el cálculo anterior de Wright partía de una temperatura de 3393 K y una luminosidad de 0,007870 L⊙ para la estrella.

Un diagrama del sistema Wolf-1061 de cuando se pensaba que Wolf-1061 c estaba en la Zona Habitable. (Fuente: Universidad de Nueva Gales del Sur)

Las estimaciones de los planetas suelen depender en gran medida de los parámetros de la estrella en torno a la que orbitan. Es por ello que estas estimaciones suelen ser muy relevantes, y eso que, a menudo, por la lejanía de la estrella pueden llegar a ser mediciones bastante toscas, sobre todo en las enanas rojas, que son las peor comprendidas. Pero Wolf-1061 es una estrella muy cercana.

Esto tenían en mente Kane y su equipo cuando se aprovecharon la cercanía de la estrella para estudiarla con el interferómetro CHARA y medir directamente su diámetro con una precisión extraordinaria. No eran parámetros estimados sino mediciones directas. Y del radio medido con gran precisión en 0,3207 R⊙, se dedujo la luminosidad que aumentaba hasta 0,01102 L⊙. Se recalculó la Zona Habitable en 0,11 UA - 0,21 UA en su versión conservadora, aplicando el modelo de Kopparapu. La Zona Habitable se alejaba y Wolf-1061 c, a 0,0843 UA, quedaba totalmente fuera.

La conclusión de Kane, fue la misma que hace años (2013) planteó para Kepler-69 c (también fue fulminado de la lista de planetas potencialmente habitables). Este planeta, más que una supertierra, tenía que ser algo así como un super-Venus. Lo cierto es que ambos planetas, Wolf-1061 c y Kepler-69 c, caen fuera de la “Zona Habitable conservadora” (ZHC) de sus respectivas estrellas y dentro de la denominada “Zona Venus” (ZV). Este concepto es un desarrollo de Kane (2014) que describe la zona del sistema planetario en la que los planetas son candidatos a estar dominados por un efecto invernadero abrasadoramente descontrolado.

Quizá esta imagen de Venus sea también la de Wolf-1061 c. Venus visto por la Mariner 10. (Fuente: NASA. Procesado: Ricardo Nunes)

Venus es un planeta de tamaño similar a la Tierra cuya atmósfera ha evolucionado de forma diferente a la de la Tierra. De alguna manera, ambos planetas gemelos siguieron caminos distintos. Una de las causas es que Venus recibe el doble de insolación. En otros sistemas planetarios también el calentamiento por efectos de marea puede ser otro motivo.

La Zona Venus termina donde empieza la Zona Habitable conservadora. En la Zona Venus según Kane lo más probable es que se evolucione hacia un efecto invernadero abrasador. Otros autores dan posibilidades más benévolas a los rotadores lentos. (Fuente: Kane, 2014)

El límite superior de la ZV se define como la zona a partir de la cual sus océanos se evaporan, debido a un efecto invernadero desbocado, siendo en la práctica coincidente con el límite inferior de la Zona Habitable conservadora según la versión de Kopparapu 2014, unas 0,95 UA en el Sistema Solar.

El límite interior de la ZV se determina porque la cercanía a la estrella y su emisión XUV pueden erosionar la atmósfera del planeta, suavizando el efecto de invernadero. En la práctica supone unas 25 veces la insolación de la Tierra, a unas 0,2 UA en el Sistema Solar.

Kane calculó que proporción de estrellas podrían tener planetas del tipo Venus y la cifra resultó ser bastante alta: el 32% de las estrellas del tipo M, y el 45% de las estrellas del tipo solar (G y K).

Los parámetros del sistema no han cambiado demasiado, lo que ha cambiado es la Zona Habitable. (Fuente: Wright, 2015)



2013. Una de las víctimas de Kane. Destituye el planeta Kepler-69 c, entonces potencialmente habitable, a humilde gemelo de Venus.

2014. Kane define la Zona Venus que empieza donde acaba el límite inferior de la Zona Habitable Conservadora.

2015. El esperanzador anuncio de los tres planetas de Wolf-1061 c.

2016 Kane vuelve a las andadas. Wolf-1061 c es más parecido a Venus que a la Tierra.

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