jueves, 26 de mayo de 2011

Gliese 581, ¿un exoplaneta habitable?

BUSCANDO VIDA MÁS ALLÁ DE LA TIERRA

¿Hay otros planetas habitados como la Tierra, o por lo menos habitables? El descubrimiento de un planeta habitable se ha convertido en la principal búsqueda de muchos de los astrofísicos que buscan planetas rocosos en la "zona habitable" que existe alrededor de las estrellas, un rango de distancia en la que un planeta no es ni muy frío ni muy caliente para que la vida florezca.
 ¿Hay otros planetas habitados como la Tierra, o por lo menos habitables? 
En esta búsqueda, la estrella enana roja Gliese 581 ya ha recibido una enorme atención.
La estrella Gliese 581, Wolf 562 o HIP 74995 es una enana roja de tipo espectral M2,5V situada a 20,5 años luz del planeta Tierra.

Es 1 de las 100 estrellas más cercanas al Sistema Solar. En comparación con la masa del Sol, es un tercio más pequeña, lo que hace que sea menos luminosa y más fría. El nombre de la estrella se debe a Wilhelm Gliese, astrónomo que en 1957 publicó un catálogo de las estrellas cercanas al Sol. 581 es el número que le asignó a esta estrella.

Las estrellas están ordenadas según Ascensión Recta creciente. 
> Gliese 581 b tiene aproximadamente 17 veces la masa de la Tierra y completa una vuelta alrededor de su estrella en 5,336 días a una distancia de 6 millones de kilómetros de la misma. Tiene una masa similar a la de Neptuno. Este exoplaneta fue descubierto en 2005.
> Gliese 581 c tiene una masa 5 veces mayor a la masa de la Tierra y su radio es aproximadamente 1,5 veces el terrestre. Su órbita dura 13 días y está situado 14 veces más cerca de su estrella de lo que está la Tierra respecto al Sol. Fue descubierto en abril del 2007.
> Gliese 581 d es el tercer exoplaneta alrededor de Gliese 581. Tiene aproximadamente 8 veces la masa terrestre y describe su órbita en 84 días.
> Gliese 581 e es el exoplaneta más pequeño descubierto hasta la fecha, 2009. Tiene un 1.9 la masa de la tierra, por lo que es hasta el momento el planeta más pequeño descubierto y el más cercano en tamaño al planeta tierra.
> Gliese 581 f es un planeta en la constelación de Libra, ubicado a 20 años luz de la Tierra, en el sistema Gliese 581. Su descubrimiento fue anunciado el 29 de septiembre 2010.
> Gliese 581 g es el primer exoplaneta que se ha encontrado dentro de la zona habitable, con la gravedad suficiente para mantener una atmósfera. Fue descubierto el 29 de septiembre del 2010.
El sistema planetario alrededor de la enana roja Gliese 581 ha sido objeto de varios estudios con el objetivo de detectar el primer exoplaneta potencialmente habitable. 
En 2007, científicos reportaron la detección de 2 planetas que orbitan cerca del borde interior y exterior de su zona habitable. 
Desde un principio, el planeta más lejano, Gliese 581d fue excluido de la posibilidad de poder albergar vida por considerársele un planeta demasiado frío.
Sin embargo, análisis posteriores de los expertos mostraron que la atmósfera que la atmósfera de Gliese 581d no es ni demasiado caliente para hervir el agua ni excesivamente fría para congelarla
Una nueva posibilidad surgió a finales de 2010, cuando un equipo de observadores dirigido por Steven Vogt, de la Universidad de California en Santa Cruz, anunciaron que habían descubierto un nuevo planeta, al cual llamaron Gliese 581g, o "Mundo de Zarmina".
Este planeta, según ellos, tiene una masa similar a la de la Tierra y estaba cerca del centro de la zona habitable. 
Durante varios meses se llego a creer que ya habíamos descubierto el gemelo de la Tierra. Desafortunadamente, un posterior análisis por equipos independientes, ha planteado serias dudas sobre esta detección extremadamente difícil. 
Muchos creen ahora que Gliese 581g no existe en absoluto. En su lugar, pudo ser simplemente el resultado de ruido en las mediciones estelares, como una especie de 'bamboleo', necesario para detectar exoplanetas en este sistema.
Las órbitas de los planetas en el sistema Gliese 581 se comparan con los de nuestro propio sistema solar. 
La estrella Gliese 581 tiene cerca de 30% de la masa de nuestro sol, y el planeta más exterior está más cerca de su estrella de lo que son al sol. 
Gliese 581d 
Sin embargo, hoy en día, Gliese 581d ha demostrado ser el hasta ahora "confirmado" exoplaneta potencialmente habitable, según señalan los expertos Robin Wordsworth y François Forget, compañeros de trabajo del Laboratorio de Meteorología Dinámica (CNRS, UPMC, París ENS, Escuela Politécnica) en el Instituto Pierre Simon Laplace, en París. 
Aunque es probable que sea un planeta rocoso, tiene una masa de al menos 7 veces la de la Tierra, y se estima en aproximadamente el doble de su tamaño. 
A primera vista, Gliese 581d resulto ser un candidato muy pobre en la lucha por la vida: apenas recibe menos de 1/3 de la energía estelar que recibe la Tierra, con un día permanente de un lado y de noche por el otro. 
Después de su descubrimiento, se creía generalmente que cualquier atmósfera lo suficientemente gruesa como para mantener el planeta caliente se enfriaría lo suficiente en el lado nocturno como para congelarlo por completo, arruinando cualquier perspectiva de un clima habitable.
Para probar si esta intuición era correcta, Wordsworth y sus colegas desarrollaron un nuevo tipo de modelo de computadora capaz de simular con precisión los climas posibles de un exoplaneta. 
El modelo simula la atmósfera de un planeta y la superficie en 3 dimensiones, algo así como los que se utilizan para estudiar el cambio climático en la Tierra. 
Sin embargo, ésta se basa en principios físicos más fundamentales, lo que permite la simulación de una gama mucho más amplia de condiciones de lo que sería posible, incluyendo cualquier cóctel atmosférico de gases, nubes y aerosoles.
Para su sorpresa, descubrieron que con una atmósfera densa de dióxido de carbono - un escenario probable en un planeta tan grande - el clima de Gliese 581d, no sólo es estable contra el colapso, sino también lo suficientemente caliente como para tener océanos, nubes y precipitaciones. Uno de los factores clave de sus resultados fue la dispersión de Rayleigh, el fenómeno que provoca el azul del cielo en la Tierra. 
En el Sistema Solar, los límites de dispersión de Rayleigh (gran parte de la luz azul dispersada) es inmediatamente reflejada al espacio. Sin embargo, como la luz de las estrellas de Gliese 581 es de color rojo, no se ve afectada. 
Esto significa que puede penetrar mucho más profundamente en la atmósfera, calentando el planeta de forma efectiva, debido al efecto invernadero de la atmósfera de CO2, para luego combinarse con nubes de hielo de dióxido de carbono que se formarían a grandes altitudes. 
Por otra parte, las simulaciones 3D circulación mostró que el calentamiento de la luz del día se ha redistribuido de manera eficiente en todo el planeta por la atmósfera, evitando el colapso atmosférico en el lado nocturno de los polos.

Los científicos están particularmente entusiasmados por el hecho de que, a 20 años luz de la Tierra, Gliese 581d es uno de nuestros más cercanos vecinos galácticos. 
Por ahora, esto es de uso limitado para posibles colonos interestelares
La nave espacial que más lejos ha viajado lo es la Voyager 1, que aún tardaría más de 300.000 años para llegar allí
Sin embargo, con los futuros telescopios será posible detectar la atmósfera del planeta directamente. 
Aunque Gliese 581d podría ser habitable existen otras posibilidades arrojadas en la simulación, podría haber mantenido un poco de hidrógeno atmosférico, como al igual que Urano y Neptuno, o el poseer un feroz viento proveniente de su estrella. 
Para distinguir entre estos diferentes escenarios, Wordsworth y sus compañeros realizaron varias pruebas sencillas que los observadores podrán realizar en el futuro con un telescopio suficientemente poderoso.
Si Gliese 581d llegase a ser habitable, seguiría siendo un lugar muy extraño para visitar. 
Su aire más denso y sus espesas nubes harían mantener en su superficie un perpetuo crepúsculo rojo oscuro, y su gran masa tendría una gravedad superficial de alrededor del doble que en la Tierra. 
Sin embargo, la diversidad de climas planetarios posibles en la galaxia es probable que sea mucho más amplio que los pocos ejemplos que tenemos en nuestro Sistema Solar. 
A la larga, la implicación más importante de estos resultados puede ser la idea de que los planetas que sostienen la vida en realidad no necesitan ser tan especiales como lo es la Tierra.
Fuente: Science Daily

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