El audio de mi sección ¡Eureka! en el programa La Rosa de los Vientos de Onda Cero lo puedes escuchar siguiendo este enlace. Como siempre, una transcripción y algunos enlaces de interés.
El final del año es una época en la que mucha gente piensa en su futuro. ¿Qué sabe la ciencia sobre el futuro del Sol y del planeta Tierra? El Sol se formó hace 4.650 millones de años y tiene hidrógeno para otros 5.500 millones de años más. El Sol se mantiene estable gracias al hidrógeno de su núcleo que transforma en helio mediante una reacción de fusión, lo que genera una presión que sostiene sus capas exteriores en contra de la gravedad. Cuando se acabe el hidrógeno en el núcleo el Sol, quedará helio inerte y la estrella empezará a consumir hidrógeno en una región alrededor del núcelo, lo que provocará que se infle y se convierta en una estrella gigante roja, cuyo diámetro llegará a alcanzar y sobrepasar la órbita de la Tierra. La cromosfera solar acabará devorando nuestro planeta y destruyéndolo por completo.
Un trágico final, aunque aún muy lejano (5.500 millones de años) ¿Se ha observado alguna vez cómo una gigante roja devora un planeta? Gracias al telescopio espacial Kepler de la NASA se han observado varios planetas en estrellas gigantes rojas que acabarán siendo devorados. El que tiene la vida más corta se confirmó hace un par de semanas gracias al trabajo de astrónomos españoles del Observatorio de Calar Alto (Almería) y del Centro de Astrobiología del CSIC-INTA (Madrid). La estrella gigante roja KOI-2133, que se encuentra a 3.200 años luz de la Tierra, está en proceso de expansión y acabará devorando su planeta Kepler-91b en un plazo menor de 55 millones de años, un periodo de tiempo muy corto a escalas astronómicas. La estrella tiene un radio de 6,3 veces el radio del Sol y el planeta es un gigante gaseoso que, debido a la intensa radiación estelar, tiene su atmósfera planetaria inflada, con un radio de 1,38 veces el radio de Júpiter, aunque su masa sea de 0,88 veces la masa de Júpiter. Ahora se encuentra tan cerca de su estrella que tarda sólo 6,24 días en dar una vuelta a alrededor de su estrella, siendo el planeta más cercano a una estrella gigante roja que conocemos. Por ello es el primer planeta candidato a ser engullido por su estrella.
El artículo técnico es J. Lillo-Box et al., “Kepler-91b: a planet at the end of its life. Planet and giant host star properties via light-curve variations,” arXiv:1312.3943 [astro-ph.EP], 14 Dec 2013. Audio de la entrevista a David Barrado y Jorge Lillo-Box de Lola Plaza en Eureka de Radio Exterior de España.
El planeta fue observado por Kepler, pero ha sido confirmado por astrónomos españoles de Calar Alto. ¿Cómo se ha realizado esta observación? El telescopio espacial Kepler de la NASA sólo puede descubrir candidatos a planetas que han de ser confirmados desde la Tierra. Para ello se pueden usar telescopios de tamaño medio, con instrumentación de última generación, ya que se requieren observaciones durante un gran número de noches. El estudio de las propiedades del planeta Kepler-91b ha sido realizado con el espectrógrafo de alta resolución de tipo échelle de Calar Alto, llamado CAFÉ (por sus siglas en inglés Calar Alto Fiber-fed Echelle spectrograph) y la cámara AstraLux (ambos instalados en el telescopio de 2,2 metros del Observatorio de Calar Alto). Aunque Kepler-91b es un planeta gaseoso parecido a Júpiter, nos permite imaginar lo que le ocurrirá a la Tierra.
¿Se han observado planetas parecidos a la Tierra que también están a punto de ser devorados por su estrella? No se ha observado ninguno en una estrella gigante roja, similar al Sol cuando destruya a la Tierra. Pero se han observado dos planetas rocosos pequeños, del tamaño de Mercurio, que acabarán siendo devorados por su estrella en unos cientos de millones de años. El año pasado se descubrió el exoplaneta KIC 1255b (que orbita la estrella IC 12557548) y hace un mes el exoplaneta KOI-2700b (que orbita la estrella KIC 8639908); ambos orbitan estrellas parecidas al Sol y se está desintegrando poco a poco mostrando una inmensa nube de gas y polvo en forma de cola, como la de un cometa. Pero estos planetas no correrán la misma suerte que la Tierra que será incinerada cuando el Sol se transforme en una gigante roja.
Los artículos técnicos son S. Rappaport et al., “Possible Disintegrating Short-Period Super-Mercury Orbiting KIC 12557548,” arXiv:1201.2662 [astro-ph.EP] y S. Rappaport et al., “KOI-2700b – A Planet Candidate With Dusty Effluents on a 22-Hour Orbit,” arXiv:1312.2054 [astro-ph.EP]. En español recomiendo leer a Daniel Marín, “Un exoplaneta devorado por su estrella,” Eureka, 17 Ene 2012, y “KOI-2700b, otro planeta que se desintegra,” Eureka, 11 Dic 2013.
Una manera de sobrevivir sería refugiarse en los planetas exteriores del Sistema Solar, ¿puede existir vida en las lunas de los planetas gigantes gaseosos? Muchas veces cuando se habla de planetas habitables se olvida que las lunas o satélites naturales de los planetas también pueden ser habitables. La presencia de agua líquida en la superficie es imposible, pero puede haber oceános subterráneos gracias al calor generado por las fuerzas de marea gravitatorias. Hay dos lunas que tienen una superficie cubierta de hielo y que se cree que tienen oceános con agua líquida subterráneso: Europa, Europa, el menor de los cuatro satélites galileanos del planeta Júpiter, y Encélado, un satélite de Saturno. En el polo sur de Encélado la sonda Cassini observó en 2005 chorros a modo de géiseres que contenían agua salada que salían de fracturas en el hielo de la superficie. Se cree que debajo de unos 100 km de agua helada hay un océano de agua salada. Todavía es una hipótesis, pues no se ha confirmado su existencia fuera de toda duda.
En el caso de Europa, la luna de Júpiter, ¿también se ha observado un océano subterráneo? La capa de hielo de la superficie de Europa presenta fracturas que sugieren que es de poco grosor y que debajo podría haber un océano en todo el globo de agua líquida. En su caso debería haber géiseres. Hace dos semanas, se publicó que el telescopio espacial Hubble observó entre noviembre y diciembre de 2012 un géiser en el polo sur de Europa. El análisis de los datos ha sido muy difícil y ha requerido un año. El telescopio Hubble ya observó una tenue atmósfera de vapor de agua (hidrógeno y oxígeno) en Europa en 1995. Estas observaciones son muy difíciles de realizar. El nuevo géiser duró unas 7 horas y emitió unas siete toneladas de agua por segundo (en Encélado apenas alcanzan los 200 kg por segundo). Quizás hemos observado este géiser por su gran intensidad y no se han observado más géiseres porque son más débiles. Muchos astrónomos interpretan este resultado como una señal firme de que Europa tiene un océano subterráneo de agua líquida que podría albergar algún tipo de vida. Pero será necesaria un misión espacial específica que lo estudie en detalle para estar seguros.
Más información en este blog en “Comparando los géiseres de Europa y de Encélado,” LCMF, 13 Dic 2013; también recomiendo leer a Daniel Marín, “¡Géiseres en Europa!,” Eureka, 12 Dic 2013, y “JET, una sonda para estudiar Titán y Encélado,” Eureka, 18 Dic 2013.
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