Esta semana un equipo de astrónomos ha anunciado un estudio sobre la habitabilidad de los más de 4.000 candidatos a planeta del telescopio Kepler. Es el resultado de varios años de estudio con los datos completos proporcionados por la primera fase del proyecto Kepler, más concretamente, de los 17 trimestres en los que se recogieron datos (Q1-Q17). Por supuesto, además de incluir a los candidatos a planeta aún no validados, también se incorporan los que se ha podido demostrar que son planetas reales. El estudio incluye no solo un contraste orientado a mejorar la calidad de las estimaciones sino, además, estudios de estabilidad de los sistemas planetarios múltiples.
Como resultado, se destacan 104 candidatos en la Zona Habitable, con 20 de ellos en la lista de los más prometedores, por ser de reducido tamaño y estar especialmente bien ubicados.
¡Esto es realmente excitante!
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| La totalidad de los candidatos del proyecto Kepler han sido clasificados por probable habitabilidad (Fuente: NASA/JPL) |
Además, demuestran que la distribución por tamaños de los candidatos dentro de la Zona Habitable no es distinta de la del resto de candidatos.
El autor, Stephen R. Kane, el director de llamado “Kepler Habitable Zone Working Group”, es un científico extraordinario al que no me canso de leer, por su enorme experiencia, por su perspicacia, por su erudición, por su sano escepticismo, porque tiene (sin duda) ideas propias y, sobre todo, porque es un tipo con sentido del humor. Junto a él aparecen como coautores otros científicos de la talla de Kasting, Kopparapu, Selsis, Kaltenegger, que quizá sean algunos de los mayores expertos en habitabilidad del mundo, acompañados de miembros del equipo Kepler: Torres (descubridor de Kepler-442 b), Quintana (descubridora de Kepler-186 f), el gran Bill Borucki (descubridor de Kepler-162 f, entre otras muchísimas cosas) y otros.
Se plantea acertadamente que una relación de planetas con posibilidades de habitabilidad no es otra cosa que una lista de objetivos que, por sus excepcionales condiciones, sirven para realizar estudios posteriores, y nada más:
“Recordamos que la Zona Habitable es principalmente una herramienta de selección de objetivos en lugar de cualquier garantía con respecto a la habitabilidad.”
(Kane, 2016)
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| De los 20 candidatos elegidos en la Zona conservadora, 5 se ha comprobado que son planetas reales. Si ampliamos a la Zona optimista son 29 en total, con 9 planetas reales. (Fuente: Kane, 2016) |
El Tamaño del planeta.
Aunque hay autores que plantean radios más reducidos (1,2 R⊕), la tendencia actual parece que es a considerar el “corte” entre planeta “terrestre” y “gaseoso” en 1,5/1,6 R⊕. En el artículo se considera que los planetas con 2 R⊕ son candidatos razonables:
“para tener en cuenta incertidumbres en los parámetros estelares y planetarios que eliminarían planetas potencialmente terrestres de nuestras listas de categoría 1 y 2 [las de los planetas con más posibilidades]. Esta salvaguarda es particularmente relevante a la luz del hecho de que las binarias no resueltas pueden causar muchos de los radios de los candidatos aparecer subestimados.”
(Kane, 2016)
Imaginemos que detectamos una candidato Kepler en un punto de luz. Al medir el diámetro de la estrella (el punto de luz) podremos deducir el tamaño del candidato. Sin embargo, se estima que alguno de esos puntos de luz puedan ser en realidad un sistema binario de dos estrellas, pero solo una de ellas (excluyendo circumbinarios) tendrá el planeta orbitando, es decir, la estrella será realmente más pequeña, y el planeta también. Además, puede ocurrir que se demuestre que el planeta orbita en torno a la estrella más pequeña del sistema binario y, por consiguiente, el planeta sería más pequeño todavía. No es un argumento débil, ya que muchas de las estrellas de los candidatos de la lista de favoritos se ha descubierto recientemente que son estrellas binarias bastante separadas.
No obstante, pero, sin embargo, creo que se debería ser un poquito más prudente que los 2 R⊕. Si hay incertidumbre sobre el radio del planeta lo que hay que hacer es estudiar el problema hasta realizar una buena medición, y no ampliar el punto de corte. Pensemos que los estudios experimentales que determinan el punto de corte utilizan los planetas cuya densidad se ha podido medir, es decir, suelen ser planetas infernales muy muy cercanos a su estrella, abrasados por el calor y con más tendencia a carecer de volátiles que los que están en la Zona Habitable. Es posible que incluso 1,5 R⊕ sea una estimación poco conservadora…
La parte positiva de este punto de corte de 2 R⊕ es que quizá incorpora planetas menos densos que la Tierra (¡con más agua!) tal como ya comenté en una entrada anterior en relación con el punto de corte en 1,5 R⊕:
“al seleccionar así los planetas potencialmente habitables se eliminan algunos que pueden tener interés astrobiológico. Me refiero a los Mundos Océano, planetas totalmente cubiertos por océanos de agua de cientos de kilómetros de profundidad, que se prevé que puedan ser más grandes y menos densos que la Tierra, por ser especialmente ricos en agua.”
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| El Hall de la Fama del proyecto Kepler actualizado a Enero de 2015. Todos continúan salvo Kepler-438 b, que ya no aparece en las listas. (Fuente: Nasa/JPL) |
La Zona Habitable.
Se plantean como siempre los límites optimista y conservador de la Zona Habitable de Kopparapu de 2014, pero recordemos que son modelos de 1-D, sin nubes en la atmósfera, quizá algo imprecisos, pero también quizá prudentes. Los modelos de Circulación Global al estilo Kopparapu de 2016, 3-D, no se proponen aún, considerando que la comunidad no ha alcanzado todavía el necesario consenso, sobre todo en relación con el periodo de rotación de los planetas cercanos a sus estrellas. Os lo recuerdo, el propio Kopparapu es coautor del paper.
Más información en otra de mis entradas.
Se hacen listas de planetas muy grandes en la Zona Habitable Optimista, se considera que pueden ser útiles, y lo son sin duda, se argumenta que así podrían estudiarse exolunas habitables orbitando en torno a estos planetas grandes, y podría ser así..
“Por ejemplo, los planetas gigantes en el Zona Habitable Optimista (Tabla 4) pueden ser útiles para aquellos interesados en la Zona Habitable de las exolunas donde una gama más amplia del flujo incidente puede dar cuenta de las fuentes de energía adicionales de energía de las mareas, etc.”
(Kane, 2016)
Tengamos claro que la Zona Habitable de una exoluna puede no coincidir con la de los exoplanetas, aunque Kane sugiere que la zona más optimista puede ser suficiente para recoger la de las exolunas.
Los satélites jovianos nos han enseñado que las exolunas quizá deban estar un poco más lejos que los planetas para ser habitables, simplemente, porque tienen acceso a más fuentes de energía. Me cito a mí mismo en una de mis entradas sobre lo que le ocurriría a una exoluna en la Zona Habitable para planetas:
“las Zonas Habitables tradicionales de las enanas rojas están muy cercanas a sus estrellas. Pues bien, la exoluna para seguir vinculada gravitatoriamente tiene que estar muy cerca de su planeta, tan cerca que la excentricidad que induce la estrella en la órbita de la exoluna produce efectos de marea muy fuertes (como los de IO) que terminan abrasando la exoluna por un efecto invernadero descontrolado. La luna no puede, en teoría, ser habitable.”
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| La lista de los 20 candidatos. No estoy del todo de acuerdo en que solo cinco sean planetas reales. K02418.01 realmente es Kepler-1229 b. (Fuente: Kane, 2016) |
Los resultados.
Permanecen en la Zona Habitable Conservadora los míticos planetas que todos conocemos: Kepler-186 f, Kepler-62 f, Kepler-442 b,.. y también Kepler-1229 b (KOI-2418.01) que aparece con un radio reducido de 1,25 R⊕.
Tengamos en cuenta que salvo Kepler-442 parece que la mayoría son estrellas binarias y eso puede afectar a las estimaciones de sus parámetros.
Por su parte, la Zona Habitable Optimista también está llena de viejos conocidos: Kepler-62 e, Kepler-452 b, Kepler-296 e, Kepler-440 b,...
Sin embargo, desaparece de la lista Optimista Kepler-438 b el planeta con mayor ESI conocido… y esto sí que es toda una sorpresa.
El artículo de Kane:
