En las entradas últimas de esta serie nos hemos puesto a satisfacer una última curiosidad: ¿qué podemos decir de la Vida fuera de nuestro planeta? Habíamos visto en las entradas 58 y 59 que, dada la inmensidad del Universo con todas sus estrellas y de lo sagaz que es la Vida para colonizar ámbitos extremos, cabía una cierta esperanza de que los organismos vivos de la Tierra estuviéramos acompañados en nuestro viaje. Habíamos repasado también,en la entrada 60, nuestro entorno más cercano, dentro del Sistema Solar, por lo que hoy nos queda dar un nuevo paso y alejarnos a mucho más allá de cuatro años luz, que es donde ya se ve bien la primera estrella vecina, Alfa Centauri.
Demos por tanto un salto fuera de nuestro sistema planetario. Y sigamos teniendo en mente las inmensas posibilidades que nos ofrecen los extremófilos. El trabajo de la búsqueda pasa por encontrar planetas en sistemas estelares distintos al de nuestro Sol. Y los hemos encontrado, muchos, pero desgraciadamente en los que conocemos no tenemos claro que pudieran desarrollar una vida como la de la Tierra… a no ser que fuera alguno de los amantes de lo muy raro. Todo podría ser posible a lo largo de una investigación maratoniana que aún se encuentra muy en sus inicios. Y el escenario es abrumadoramente extenso: el Universo, al menos el que queda dentro de nuestro campo de visión, una estupenda esfera de 46 mil millones de años luz de radio –un año luz es poco más o menos 9,5 x 1012 kilómetros-.
Representación artística de la órbita del exoplaneta 55 Cancri-f dentro de la zona de habitabilidad -cinturón verde- de su estrella 55 Cancri (Wikimedia, NASA, dominio público)
Nos podemos preguntar cómo es posible, ya que si la edad del Big Bang es de 13.720 millones de años y la información viaja como mucho a la velocidad de la luz, ¿cómo nuestro horizonte de observación, donde se encuentran los más remotos confines desde los que pudo venir la luz más primitiva, está a un radio de 46 mil millones de años luz? La explicación es bien sencilla cuando se sabe: no sólo se mueve la información, sino también el escenario. Sabemos que el tejido espacio-tiempo, el escenario donde todo discurre, ha estado en continua expansión. Por así decirlo la trama de hilos donde se apoya la luz en su recorrido se ha expandido, se ha hecho más abierta, produciendo la ilusión sorprendente de que la última luz del primer día ha viajado hasta nosotros casi un 65% más deprisa de lo que se postula como su velocidad máxima.
Ya he comentado en la entrada 58 que ahí dentro de este inmenso globo cósmico creemos que arden 7 x 1022 estrellitas, y posiblemente la mayoría de ellas con planetas: hay donde buscar. La teoría más elemental de esta búsqueda se apoya en algo que se conoce como “Zona Goldilocks”, zona de habitabilidad o la zona Ricitos de Oro. La guasa viene del cuento del mismo nombre, en el que la niña protagonista no encontraba la perfección en la solitaria casa de los ositos: la sopa de papá oso era demasiado fría, la de mamá oso demasiado caliente, la cama de uno muy dura y la de la otra muy blanda… y así iba fijando en todo su zona Goldilocks, que así es como se llamaba tan exquisita niña. La zona perfecta, ni un poco más allá ni un poco más aquí. Como parece ser el capricho de la Vida: solamente medra en aquellas zonas del espacio que cumplen sus estrictas especificaciones.
La condición es que en esta zona privilegiada pueda mantenerse el agua en estado líquido. Se trata de un lugar del sistema planetario que no está ni muy cerca de la estrella, situación que favorece la evaporación del agua y su posterior barrido al espacio exterior, ni muy lejos, donde se congelaría y no serviría como diluyente universal para fabricar una “sopa primordial”. En el Sistema Solar ese rango de distancias se localiza entre 0,99 unidades astronómicas (UA)[1] del Sol y 1,7 unidades astronómicas. Esto comprende las órbitas de la Tierra, a una distancia del Sol de 1,0 UA, y la de Marte, que se encuentra a un poco más de 1,5 UA del Sol. Con otro tipo de estrella, más joven o más vieja, más caliente o más fría, más grande o más pequeña, todo varía. Además, aunque encontremos en el universo astros que lucen bien bajo el prisma de la habitabilidad, hay que tener en cuenta que la zona Goldilocks no es inmutable. En principio la anchura de la franja habitable y su variable posición a lo largo del tiempo están condicionadas por la forma en como vaya evolucionando su sol siguiendo el normal camino de envejecimiento. Por lo tanto, la permanencia en la zona para un planeta puede tener fecha de caducidad, quizás antes de que la Vida haya tenido tiempo para formar sus procesos sobre él.
Evidentemente el ancho y posición de esta franja habrá que matizarlo además con el tipo de atmósfera del planeta y su tamaño, que impone la intensidad de la gravedad, y a partir de ambas la presión atmosférica, el posible efecto invernadero y el albedo superficial.[2] Puede que no se trate de un planeta rocoso o que su periodo orbital coincida con su día, es decir, dando siempre la misma cara, tórrida, hacia la estrella. Además, deberá encontrarse en una zona alejada del punto central de su galaxia o de regiones de intensa formación estelar, lugares ambos de alta emisión de radiación. Por suerte, nuestro Sol queda suficientemente alejado del centro de la Vía Láctea.
Posición del Sol en la Vía Láctea (a partir de imagen NASA, fair use)
Y aún se nos pueden ocurrir otros condicionantes. Por ejemplo, que el planeta, a través de su tectónica[3] o proceso similar, permita un ciclo del carbono que mantenga el equilibrio de la concentración de CO2 atmosférico -fijación en los fondos marinos versus emisión por los volcanes- en un punto en el que el efecto invernadero no sea un problema catastrófico. O imaginar una tal abundancia de elementos radioactivos en el manto que fuera suficiente como para incrementar la temperatura interior del cuerpo celeste y, en consecuencia, su habitabilidad en zonas frías fuera de la Goldilocks.[4] Incluso se puede pensar que aunque un planeta no sea viable en general, quizás alguna zona privilegiada suya sí lo sea. Como la inmutable zona de tránsito entre la noche y el día en un planeta que siempre muestre el mismo hemisferio hacia su estrella por efecto de un acoplamiento de marea.[5] Y por aportar también algún aspecto negativo, podemos pensar en una atmósfera tan densa que la alta presión resultante impida la formación de agua líquida en la superficie del planeta “goldiloquiano”.[6] La casuística es tan amplia como la imaginación.
Por todo ello resulta más fácil intentar cuantificar teóricamente los límites más allá de los cuales no puede desarrollarse la vida que decir dónde sí la hay. En este sentido hay una gran variedad de estudios al respecto que intentan acotar las condiciones de habitabilidad. Uno muy interesante, cuyas premisas son la viabilidad de un ciclo del carbono y la existencia de agua líquida sobre la superficie, realizado sobre modelos de planetas con una composición parecida a la de la Tierra y en un intervalo de masas de entre 1 y 10 veces la de nuestro planeta, concluye que sólo sería viable la habitabilidad en aquellos con radio máximo 1,7 veces el de la Tierra para pequeñas masas, y de 2,2 masas para los más pesados.[7] Otro estudio analiza el tamaño máximo que deberá tener un planeta situado en órbita alrededor de una estrella del tipo G, como el Sol, a 1 Unidad Astronómica, de forma que su gravedad no sea lo suficientemente grande como para mantener a lo largo del tiempo la densa atmósfera inicial de hidrógeno, cosa que haría la vida imposible. Concluye que, aunque en los primeros años de la vida de los planetas se formara dicha atmósfera, por debajo de masas equivalentes a 1,5 la de la Tierra el hidrógeno será barrido por los vientos solares.[8] Un tercer ejemplo lo encontramos en un estudio que determina que si una exoluna orbita a menos de diez veces el radio de su planeta no puede albergar vida.[9]
Con todo lo anterior quedan introducidas las condiciones más básicas para que un exoplaneta sea habitable. Ahora vamos a buscarlos. Pero ¿cómo?
La tecnología llega en nuestra ayuda. Tecnología que nos permite observar un punto luminoso en el espacio a grandísima distancia, tecnología que nos permite analizar la luz de este punto, tecnología con la que sabemos el movimiento de este punto luminoso hasta percibir cualquier anomalía en su deambular. Básicamente hay dos procedimientos de estudiar una estrella lejana con el objeto de saber si le ronda algún planeta. Uno, el método de la velocidad radial, que se basa en la interacción gravitatoria entre dos astros, particularizando en estrella y planeta, que altera su movimiento teórico por el espacio. Cada uno da tirones al otro de forma no uniforme en el tiempo, de tal manera que cualquier anomalía en sus velocidades es un claro indicador de que hay vecinos. Otra técnica es analizar los cambios en la luminosidad de la estrella lo que indicará que un objeto opaco y brillante -algún planeta- deambula entre ella y nosotros, que la vemos desde la Tierra: lo que llamamos el método del tránsito. Recientemente se está aplicando también otra metodología basada en el efecto de lente gravitacional que una estrella realiza sobre alguna galaxia de fondo. Este efecto sufrirá ligeras variaciones según sea la posición del planeta con relación al de su estrella.[10]
Aunque la búsqueda de exoplanetas es relativamente reciente -ya que en 1988 se descubrió el primero, Gamma Cephei Ab-, hoy en día disponemos de una potente herramienta dedicada a ello. El 7 de marzo de 2009 se lanzó al espacio el telescopio Kepler. Está diseñado para captar y estudiar imágenes de planetas “similares” a la Tierra con el objeto de determinar si es posible la vida en ellos. Mide continuamente el brillo de 156.453 estrellas y, aplicando el método del tránsito, determina si en alguna de estas estrellas puede haber un planeta. Si se considera que el dato es suficientemente interesante, desde tierra otros observatorios, aplicando el método de la velocidad radial, acaban de afinar los resultados.
A partir de los resultados contrastados de Kepler, en noviembre de 2013 se publicó un estudio,[11] basado en un análisis estadísticos de los datos, que concluía que un 20% de las estrellas del tipo semejante al Sol pueden tener planetas del tamaño de la Tierra. Dado que aproximadamente el 20% de las estrellas son de tipo solar, podemos concluir que tan sólo en la Vía Láctea podrían encontrase unos 4 mil millones de planetas parecidos al nuestro. Otra cosa es en qué posición “goldilock” se encuentran y cuáles son sus otras condiciones de habitabilidad. Y aún pudiendo ser favorables estas circunstancias, ello no quiere decir que necesariamente haya vida en ellos. La nómina de candidatos se verá realmente potenciada cuando seamos capaces de observar las exolunas que orbiten los exoplanetas gigantes, de los que ya conocemos un abundante número situados en la zona habitable de sus estrellas.
En febrero de 2014 la NASA proporcionó información de Kepler: En esta fecha el número de exoplanetas descubiertos y confirmados como tales era de 1.783. Kepler sigue trabajando, descubriendo y añadiendo nuevos exoplanetas a la nómina anterior. La NASA va actualizando casi diariamente su información,[12] de forma que a día 18 de noviembre de 2021 reportaba la existencia de 4.575 planetas confirmados.
Diagrama resumen del número de planetas encontrados por Kepler, agrupados según su tamaño (Imagen: NASA, fair use)
Un 40% son gigantes gaseosos del tipo Júpiter que podrían acarrear una exoluna habitable, pero lo más importante es que una tercera parte son del tipo terrestre con un radio inferior al del doble del de la Tierra. Y de estos últimos, más de un 8% con tamaños muy similares (R<1,25 RT).
En la siguiente imagen podemos ver una selección de objetos planetarios individuales a partir de datos de enero de 2015. Se obtiene al aplicar a la lista total del telescopio Kepler el siguiente criterio conservador de selección, definido en el Catálogo de Exoplanetas Habitables de la Universidad de Puerto Rico, en Arecibo: “Un exoplaneta potencialmente habitable es un planeta extrasolar con una masa entre 0,1 y 10,0 veces la de la Tierra y un radio desde 0,5 a 2,0 el de la Tierra, orbitando además en la zona habitable de su estrella”.[13]
Nómina de los exoplanetas conocidos que cumplen la definición conservadora para ser habitables. Es muy probable que su composición sea rocosa y con la temperatura correcta para contener agua líquida. Esta figura, por la fecha en que se realizó, no recoge a Kepler 452-b, el que puede ser hermano gemelo de la Tierra y del que hablamos más al final de esta entrada (Crédito: NASA, Ames/W Stenzel, fair use)
El catálogo de la Universidad de Arecibo,[14] con datos de febrero de 2017, es ligeramente distinto al propuesto por la NASA y habla de hasta 23 planetas habitables de características “terráqueas”.
Vamos ha extendernos un poco más acerca del pionero entre los anteriores. Nos estamos refiriendo al exoplaneta Kepler 186-f. En el mes de abril de 2014 el SETI y la NASA dieron a conocer[15] la existencia de lo que parecía ser el primer planeta de tamaño terrestre situado en la zona habitable de su estrella Kepler 186.
El sistema planetario de esta enana roja es casi tan antiguo como el Sistema Solar (más de 4 mil millones de años) y se encuentra en la constelación del Cisne a unos 492,3 años luz de nosotros. Su tamaño como estrella es aproximadamente la mitad del tamaño del Sol. Las enanas rojas son las estrellas más abundantes del Universo puesto que su conjunto agrupa aproximadamente las tres cuartas partes de todas las que existen.
La amabilidad con que este tipo de estrellas pueda recibir a la Vida es objeto de múltiples controversias y podéis obtener más información al respecto en este interesante artículo de Wikipedia.[16] Con objeto de agilizar la lectura al lector menos exigente, incluyo el primer párrafo del artículo mencionado, traducido libremente por mí mismo para facilitar su comprensión.
“La habitabilidad en los sistemas de las enanas rojas viene determinada por un considerable número de factores y causas diversas. Algunos son negativos, como pueden ser el bajo flujo energético estelar, la alta probabilidad de que se produzca acoplamiento de mareas, los pequeños tamaños de sus zonas habitables circumestelares y las variadas fluctuaciones de brillo que experimenta la estrella. El gran número de ellas en el universo y su longevidad pueden ser factores positivos para la habitabilidad de sus planetas. El estudiar cómo afectan estas circunstancias unas a otras en el ámbito de la habitabilidad va a ayudar a determinar la frecuencia de vida extraterrestre y de la inteligencia en estos sistemas“.
Volvamos ahora a Kepler 186-f. Y demos unas pinceladas sobre lo que sabemos de este exoplaneta. Pocas cosas en concreto.
Su tamaño es un poco superior al de la Tierra ya que su radio es de 1,13 veces el de nuestro planeta. Se cree que, dado su pequeño tamaño, pueda ser un planeta rocoso o incluso cubierto en su totalidad por un océano. De su atmósfera se conoce muy poco.
Su movimiento orbital anual dura 130 días terrestres y lo hace a unos 0,4 UA de su estrella, el 40% de como lo hace la Tierra alrededor del Sol. También, dada la distancia a su estrella, se cree que las mareas gravitacionales le afectan poco. Precisamente por estas dos razones se supone que rota sobre su eje y con una velocidad más lenta que la de la Tierra, pudiendo durar el giro “diario” hasta semanas.
El hecho de que se encuentre más cerca de su estrella que la Tierra del Sol no quiere decir que su temperatura sea muy caliente. A pesar de que su estrella es fría (superficie a unos 3.700 K) comparada con el Sol (superficie a unos 6.000 K), recibe de ella una energía equivalente al 32% de la que recibe la Tierra del Sol. Por comparar, Marte recibe el 43%.
Kepler 186-f fue el pionero. Pero por ahora el diploma de “hermano gemelo” más parecido a la Tierra lo posee Kepler 452-b que se encuentra a unos 1.400 años luz. La NASA reportó en julio de 2015 el resultado de los análisis realizados sobre este planeta y su estrella.[17] De forma muy resumida se trata de un planeta rocoso muy posiblemente con actividad volcánica, de un tamaño 60% superior al de la Tierra, un periodo orbital muy semejante -385 días- así como su radio -1,05 UA- que lo sitúa en plena zona habitable de su estrella. Y aquí está lo más interesante, esta última es muy semejante a nuestro Sol aunque unos mil millones de años más vieja.
En la siguiente imagen se hace una comparación entre las zonas habitables del Sol, de Kepler 186 y de Kepler 452. Como se podía esperar por el relativamente bajo flujo de energía que le llega de sus estrella, el planeta Kepler 186-f orbita muy próximo a la zona exterior de la franja habitable en su sistema, pero aún dentro del campo de posible existencia de agua en estado líquido. Y no puedo dudar que me resulta realmente excitante el ver el parecido del sistema planeta-estrella de Kepler 452-b con el de la Tierra-Sol.
Dicho esto, la imaginación es libre.
Comparación entre los sistemas Solar y los de Kepler 186 y Kepler 452 mostrando sus respectivas zonas de habitabilidad y los planetas que en ellas orbitan (Imagen: NASA, dominio público)
Un “último notición” al respecto[18] lo ha dado la European Southern Observatory -ESO-.[19] Se ha descubierto a 39 años luz de nosotros ¡en el vecindario! una sistema planetario de una estrella enana roja fría -TRAPPIST-1- alrededor de la cual orbitan, posiblemente, hasta siete planetas, la mayoría del tamaño de la Tierra. Tres de ellos están el zona Goldilocks. El descubrimiento es extremadamente importante ya que, al estar tan “cerca” de la Tierra, es la primera vez que tenemos planetas con las condiciones apropiadas para estudiar sus atmósferas, si es que la tienen. Con un valor añadido al ánalisis de posibles biomarcadores: Es un sistema planetario accesible, con el que podremos avanzar en el conocimiento de la evolución de estos sistemas. Hasta ahora sólo teníamos al solar para echar una ojeada.
Bien. Hay que concluir que existen planetas en zonas con potencial para la Vida. Pero los indicios de vida son aún tan pobres que nos debemos preguntar de qué forma podemos afianzar esta etérea información. Deberíamos ser capaces de poder observar si realmente en estos astros hay indicios de biomarcadores de los que disertábamos en la entrada anterior. Pero… ¡vamos a ver! Si casi no tenemos la suficiente tecnología para determinar si hay un exoplaneta y lo deducimos por procedimientos indirectos, ¿cómo voy a poder analizar el espectro de la luz que me llega del planeta? Porque su luz, llegar, llega, pero absolutamente enmascarada en la de su estrella.
¡Qué no se nos apodere la desesperanza! Con suma lentitud se está avanzando en el proyecto de nuevos telescopios con potencia suficiente como para observar exoplanetas, aunque lógicamente con ciertas limitaciones de resolución, y analizar el espectro de su luz. Uno de estos proyectos lo constituye el European Extremely Large Telescope (E-ELT). Se trata de un telescopio terrestre con un diámetro de 39 metros. Estará geográficamente situado en el desierto de Atacama, Chile. Otro gran proyecto en fase de desarrollo es el del James Webb Space Telescope (JWST), un observatorio espacial que estudiará el cielo en frecuencia infrarroja. Tendrá una gran resolución y su situación, más allá de la atmósfera de la Tierra, le permitirá observar longitudes de onda infrarrojas vedadas para los instrumentos terrestres, por lo que será un buen complemento del E-ELT.
Un futuro esperanzador dentro de la amenaza de las penurias económicas que frenan a estos ilusionantes y necesarios proyectos.
Y hasta aquí lo que sabemos hacer en este campo. Sigue la búsqueda sin desfallecer, a la espera de nuevas ayudas tecnológicas que nos amplíen el campo de visión: toda la Vía Láctea, otras galaxias de nuestro cúmulo vecinal e incluso más allá, sabiendo que muchas de las estrellas que vemos posiblemente se apagaron hace mucho. Las posibles conclusiones pueden cambiar el sentir de la humanidad. Alguno de nuestros hijos podrá disfrutar de la certeza de que hay vida física más allá de la nuestra.
Y aquí, en este punto, se acaba nuestro viaje. Ahora sí.
Solamente habrá una entrada más de recopilación y despedida, con una bibliografía que espero os sea útil. Tanto como lo ha sido para mí.
Así pues, las lágrimas y los abrazos para dentro de unos días. Hasta entonces.
- La unidad astronómica es una unidad de longitud igual por definición a 149.597.870.700 metros, que equivale aproximadamente a la distancia media entre el planeta Tierra y el Sol. [↩]
- El albedo es el porcentaje de radiación que cualquier superficie refleja respecto a la radiación que incide sobre la misma. Las superficies claras tienen valores de albedo superiores a las oscuras, y las brillantes más que las mates. El albedo medio de la Tierra es del 37-39% de la radiación que proviene del Sol. [↩]
- La tectónica es la especialidad de la geología que estudia las estructuras geológicas producidas por deformación de la corteza terrestre, las que las rocas adquieren después de haberse formado así como los procesos que las originan. [↩]
- En éste enlace encontraréis un artículo que estudia la influencia de los materiales radiactivos en la zona de habitabilidad de su estrella. [↩]
- El acoplamiento de marea es la causa de que la cara de un objeto astronómico esté fijada apuntando a otro, tal como la cara visible de la Luna está siempre apuntando a la Tierra. Un objeto acoplado de esta forma toma para la rotación sobre su eje el mismo tiempo que para efectuar la traslación alrededor del compañero. Esta rotación síncrona hace que un hemisferio apunte de forma continua hacia el objeto compañero. [↩]
- Un estudio de este fenómeno lo encontramos en el enlace de la nota 7. [↩]
- En éste enlace podemos encontrar el anterior mencionado estudio. [↩]
- Aquí podéis enlazar con este último estudio. [↩]
- Aquí podéis enlazar con el tercer estudio. [↩]
- Hay además otros métodos de análisis de la existencia de exoplanetas pero que a fecha de agosto de 2020 habían aportado un poco menos del 5% de los descubrimientos. De largo el método del tránsito es el más fructífero, con un 75% en su haber. [↩]
- Publicado por la revista PNAS de noviembre de 2013 que podéis encontrar aquí. [↩]
- En esta página de la NASA se anuncian las nóminas de planetas posibles y confirmados. [↩]
- Todo este tipo de información la podéis encontrar en la web del Planetary Habitability Laboratory que enlazaréis aquí. [↩]
- Podéis verlo aquí. [↩]
- Reportado en ésta publicación de la revista Science de abril de 2014. [↩]
- Éste artículo de Wikipedia lo podéis leer aquí. [↩]
- Aquí encontraréis el mencionado informe de la NASA. [↩]
- Lo estoy escribiendo en febrero de 2017. Desde luego siempre habrá nuevos “últimos noticiones” a los que no podré abarcar. Espero que el curioso lector pueda ponerse al día utilizando los variados enlaces que aporto en esta entrada. [↩]
- Con éste comunicado a partir de un informe del equipo descubridor, que podéis enlazar aquí. [↩]
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{ 18 } Comentarios
jreguart : sabes tu cual es el tamaño máximo que puede alcanzar un planeta rocoso y por que razón existe este límite ?….. con respecto a tu despedida ; por que no lo planteas de otra forma y sobre estos temas en particular cada cierto tiempo escribes artículos con tu tan ameno estilo y nos informas a modo de actualización de la información , que como sabemos todos los días hay algo nuevo , sería una pena perder a alguien que tiene talento para investigar y divulgar el conocimiento científico . al cabo de cierto tiempo se acumula mucha información en los campos de la geología , astronomía , etc, etc y tu te manejas en varios de estos tópicos , entonces considera esa posibilidad . conozco amigos que leen habitualmente tus artículos , pero no les gusta participar ; así que nada de despedidas con lágrimas que jreguart queda para rato y tiene mucho que aportar todavía .
jreguart : lo interesante sería saber cuantos años luz han viajado las primeras ondas que fueron emitidas desde la tierra y que llevan mucha información nuestra , la cual podría ser captada por extraterrestres avanzados . con respecto a terminar con tus entregas pienso que tienes mucho por dar , hay tanto campo de investigación y todos los días tantas novedades y tantas equivocaciones en las revistas de divulgación científica que sería una pena que nos abandonaras a los que nos apasiona la ciencia , ya que no es nada fácil encontrar a alguien que tenga paciencia y la buena disposición de responder siempre nuestras inquietudes a los que somos legos en estos temas . ahora si tienes razones de fuerza mayor te entenderé .
Hola Kambrico y Nahuel,
disculpadme si hago una respuesta común a los dos comentarios vuestros.
Sobre el tamaño de un planeta rocoso no tengo ni idea. Dependerá de la masa primaria de la nube de gas y polvo interestelar que conformó el disco madre del sistema estelar donde nació el planeta. Dependerá también de las condiciones dinámicas que se consolidaron en este disco, fruto de las distribución inicial del gas y polvo y de su masa. Dependerá del tamaño de la estrella que se vaya generando y del resto de astros planetarios hermanos. Supongo que todo es tan coyuntural que podemos pensar en cualquier cosa. Aunque el límite para que fuera rocosa quizás lo establezca un cantidad de masa y una constitución tal, que provoque un estado de fusión interna con gran temperatura, que provoque el que la misma superficie sea magmática. Bueno, sería un planeta rocoso “líquido”. Aunque todo elucubraciones mías.
Con respecto a que distancia habrán llegado las primeras ondas de radio emitidas por los humanos desde la Tierra, sabiendo que esto se produjo de forma muy rudimentaria y débil más o menos hacia finales del siglo XIX (Marconi comunicó ambas orillas del Atlántico en 1901), estas primeras ondas llevan “navegando” pongamos unos 115-120 años. Luego como viajan en el vacío cósmico a la velocidad de la luz, se encuentran ahora a 120 años luz de nosotros, lo cual las localiza dentro aún de la Vía Láctea. Nuestro Sol está a unos 23.000 años luz del borde de nuestra galaxia. La estrella Alfa Centauri, que es nuestra vecina más próxima después del Sol, está a unos 4,4 años luz, así que las señales de Marconi la han sobrepasado. Eso sí, para detectarlas se debería disponer de unos aparatos receptores muy, muy sensibles, no sólo por la debilidad de la señal de partida sino también porque que cada vez que duplica la distancia recorrida la intensidad de la señal se divide por cuatro.
Ahora la parte emotiva. No me voy del blog aunque se acabe esta serie. Quizás venga algo nuevo… je, je Y con respecto a la Biografía de la Vida no me descuelgo. Intento mantener la información actualizada con los nuevos conocimientos que se van publicando y, además, quedo siempre conectado con los posibles comentarios que me lleguen, aunque la serie se haya finiquitado. Y así seguimos las interesantes tertulias. Sí me gustaría recibir más eco, a poder ser crítico o planteando preguntas… todo me ayuda a mejorar mi conocimiento, que luego reflejo en la serie. Sois muy necesarios para mi.
jreguart : gracias por tu respuesta y que buena la aclaración . tenemos jreguart para rato . ahora con respecto a mi consulta ; creo no haberme expresado bien : tal como hay un limite para que los cuerpos en el espacio tomen la forma esférica y otros una forma irregular , también hay un límite para que un cuerpo rocoso continúe creciendo indefinidamente y llegue a ser del tamaño del sol por ejemplo que obviamente no existen . la única razón que intuyo es que las estrellas tienen reacciones nucleares que sostienen por decirlo de alguna forma su propio peso , mientras un planeta rocoso pasado cierto límite radial y no teniendo naturalmente tamañas reacciones nucleares colapsaría sobre si mismo porque no tendría como hacer contrapeso a la fuerza de gravedad de tan masivo cuerpo , pero tengo dudas con mi pobre explicación y tratando de hacer una simple analogía me imaginé inflando un globo y mis pulmones serían el núcleo estelar y el aire que expelo la radiación que sostiene el globo inflado ; está claro lo que sucede si dejo de insuflar aire ( a mi se me acaba el aire y a la estrella el hidrógeno) o el peso del globo llega a ser demasiado para mis pulmones . me gustaría tu opinión al respecto.
nahuel,
Te recomiendo la serie de Pedro sobre el Sistema Solar, en particular los artículos de Júpiter (http://eltamiz.com/2010/01/07/el-sistema-solar-jupiter-iii/) y Saturno (http://eltamiz.com/2012/05/09/el-sistema-solar-saturno-ii/) en los que se trata algo de lo que preguntas. También te sugiero la serie de La Vida privada de las Estrellas (http://eltamiz.com/la-vida-privada-de-las-estrellas/) en donde se ve qué le ocurre a una estrella según su tamaño y se habla de esa compensación entre gravedad y explosión nuclear.
Excelente, jreguart. Me alegra leer que seguirás por aquí compartiendo tu vasto conocimiento con nosotros.
Un saludo, y magnífica serie
Hola Nahuel,
Muy buena la recomendación de J, sobre todo la entrada referente a Júpiter y de “la vida privada de las estrellas” las entradas dedicadas a las enanas blancas y a las estrellas de neutrones. Si no has leído estas dos series de nuestro admirado Pedro, no dejes de hacerlo pues vas a disfrutar. Luego ya verás como te animas a darte un paseo por el resto de El Tamiz. Blog del que me declaro un laborioso alumno.
Una vez más agradezco a los comentaristas, que me hacen reflexionar más allá de lo que se me ocurre inicialmente.
Tu analogía inflando un globo puede ser buena. Hay una fuerza al soplar con los pulmones -lo que haría el papel de la gravedad en el caso de las estrellas y planetas- que se opone a la fuerza de cohesión entre las moléculas de la piel inflada del globo -en nuestro caso la radiación “empujando”, nacida de las reacciones nucleares en las estrellas o la repulsión electromagnética “empujando” a los electrones de los átomos que constituyen la materia de los planetas-. Esto último es el mismo fenómeno que hace que al andar no te hundas en el suelo hasta el centro de la Tierra siguiendo las exigencias de la gravedad: los electrones de tus suelas se repelen con los de la acera, lo que te hace levitar electromagnéticamente.
Paso ahora a darte un resumen muy elemental y tamicero de lo que pasa. Mucho de ello lo aprendí de Pedro. Pido excusas por lo que puede parecer una poca seriedad con la que afronto un tema tan serio…
Los planetas y las estrellas comprimen los átomos y moléculas que constituyen su materia como consecuencia del peso de su propia masa, se aprietan molécula contra molécula pudiendo seguir temporalmente un rosario de estados físicos -primero sólido, luego líquido, plasma, pudiendo llegar a otros más “esotéricos”- que en cada momento son consecuencia del amasado que sobre la materia hacen las presiones y temperaturas, en continua escalada. Todo ello hasta que algo se opone y dice basta. En las estrellas, gaseosas en su totalidad, ya sabemos que se encienden sus hornos nucleares, por lo que disponen de grandes cantidades de radiación que empujan a las moléculas o átomos que andaban en caída libre impulsadas por la gravedad. Pero eso no es así en los cuerpos no-estelares ya que no disponen de condiciones para iniciar reacciones de fusión nuclear. En ellos a la caída libre se le opone la fuerza de repulsión electromagnética, en un principio la de los electrones orbitales de átomos y moléculas, lo mismo que lo de la suela y la acera. Pero si la masa es suficientemente grande la gravedad superará a la fuerza electromagnética de forma que consigue aproximar aún más a los electrones, que como buenas partículas cuánticas se excitan y aceleran a medida que tiene menos espacio donde revolotear. En estos momentos la fuerza dominante que resiste la gravedad es la de los “codazos” que se dan entre ellos.
Pero la masa puede ser aún más grande, tanto como para además dominar también a estas fuerzas surgidas entre los electrones. Y esto sucede hasta un momento en que a estas partículas no les queda más remedio que incumplir las restricciones espaciales que la cuántica impone a las partículas atómicas. Y eso si que no. Los electrones no se pueden apretar más, ya no caben en el redil. Y como sucede cuando el perro pastor aprieta, se mezclan las ovejas churras con las merinas: los electrones penetran en el núcleo que antes habían “sobrevolado”, en donde se encuentran con protones de carga positiva, con los que reaccionan dando como resultado neutrones. La materia del planeta se vuelve una sopa de neutrones en aquellas zonas en donde la presión gravitatoria es lo suficientemente fuerte como para producirlo. Y como los neutrones, aunque no puedan estar unos encima de otros, por las mismas razones cuánticas que se lo impedían a los electrones, si pueden estar muy juntos unos a otros ya que son eléctricamente neutros. Lo que hace que la densidad del planeta de neutrones sean inimaginable. Y siguen unos contra otros sosteniendo la fuerza gravitatoria, tal como se hizo antes en la primera trinchera de electrones, a base de codazos entre ellos, cada vez más fuertes a medida que los neutrones también se van viendo confinados en un redil más pequeño.
¿Y si aún hay más masa con ganas de apretar? Pues la resistencia de los neutrones se desbarata y desaparece el planeta de nuestra vista al transformarse en un agujero negro.
En resumen, como técnicamente puede ser posible que algo así suceda en un disco de acreción de un sistema planetario, permitámonos el imaginar que eso es así en algún lado del universo. No como consecuencia de la culminación de un proceso de vida estelar, sino como un proceso fundacional de un planeta. Y ahora voy a elucubrar. Si la dinámica del disco protoplanetario consigue consolidar en un punto una masa de 1,4 veces la del Sol, podríamos pensar que en el proceso de acreción de masa el planeta en cuestión se fue aproximando con el tiempo a uno del tipo de “electrones empujando”. Podemos suponer una variabilidad en la masa de este planeta, al que le llamo rocoso. No tiene porque llegar a 1,4 masas solares. Entonces según su masa se pueden presentar diversas tipologías, desde que no pase nada, como en la Tierra, a tener sólo un núcleo interior de electrones degenerados, hasta ser degenerado el conjunto total del planeta. Más allá pasaría a ser un planeta de neutrones. Y luego un agujero negro, lo cual parece que sucede sí o sí con masas tres veces la del Sol.
Hola Cataclysm,
Gracias por tus ánimos. Como se suele decir… ¡seguiremos en contacto!
jreguart : es interesante pensar que los planetas rocosos existen hace miles de millones de años ya , puesto que las estrellas supergigantes tienen una vida de millones y no de miles de millones de años y ellas son las generadoras de elementos pesados constituyentes de los planetas rocosos ; y al seguir escarbando me encontré con que las supertierras y por consiguiente su enorme gravedad contienen atmósferas espesas y , probablemente permanezcan estériles. Con tan gruesa atmósfera, la presión sobre la superficie es enorme y hace casi imposible la vida . ahora me intriga saber las características físicas de individuos que pudiesen existir – sus tamaños – ya sea arboles , animales . como se comportaría el agua etc , etc . y si tuviera uno o dos satélites proporcionalmente grandes, estos podrían tirar de sus mares y “espesa” atmósfera suavizando la acción de esta sobre su superficie ; en fin , solo elucubraciones que me gusta compartir con ustedes . haber si alguien tiene mejores datos y mejores ideas para tan apasionante tema que con los últimos descubrimientos y la perspectiva de futuros se hace cada vez mas interesante .
Hola Nahuel,
todo lo que planteas evidentemente presenta una especial componente emocional para un humano siempre con ganas de saber. Pero con la tecnología que disponemos nos es imposible concretar nada de lo que te entusiasma. Es una pena, pero es así. Podemos teorizar, lo cual nos puede ir abriendo el entendimiento, pero nada más.
Yo creo que hay muy buena literatura de ciencia ficción, que no hay que despreciar, y que juega con este tipo de temas y reflexiones. Yo no soy demasiado aficionado a ella aunque algo he leído. Estoy seguro que por ese camino vas a encontrar propuestas y argumentos muy seductores. En nuestro blog hay gente experta en el tema, e incluso podrás encontrar algunas entradas proponiéndote la lectura de libros de interés. Y de verdad que vas a disfrutar.
eso me hace pensar en venus nuestro gemelo vecino que no tiene satélite y si una densa atmósfera , y surge la pregunta : si venus hubiera tenido satélite con proporciones semejantes al sistema tierra – luna que por el tamaño de esta coopera en gran medida para la existencia de vida como la desarrollada aquí . un sistema venus – cupido probablemente no habría permitido la formación de esa tan densa atmósfera . eso en el caso de que la acción que ejerce un satélite sobre el planeta que lo acoge sea tan gravitante , para lo cual necesito mas información .
jreguart : la ciencia ficción no me gusta mucho porque probablemente como dices te da buenas ideas , pero una cantidad impresionante de errores , efectos especiales imposibles , falacias . sin ir mas lejos la película “lucy” y La leyenda urbana de que solo utilizamos el 10% de nuestro cerebro , los cerebros positrónicos , viaje al centro de la tierra en una nave que lleva como misión reimpulsar el núcleo de hierro-níquel que se quedó atascado . imagínate a esas presiones y temperaturas ufff ,… las biografías de los científicos aparte de su obvio aporte tienen datos muy sabrosos ;si no como olvidar al bueno de einstein en los EEUU quedándose en casa recibiendo unas hermosas visitas y su esposa representandolo en reuniones y cocteles . la física de partículas está siempre dando novedades , para que decir de la astronomía . la misma “biografía de la vida ” que has hecho con tanta dedicación . un tío me decía : para promocionar una obra de corte científico a tus amigos debes decirles : trae sexo , intrigas , datos sabrosos y harta información muy novedosa .
Se calculan cerca de 4 mil millones de planetas rocosos en la vía láctea , y si llevamos aprox 80 años enviando información . Pronto tendremos novedades
Hola Phan,
muy optimista te veo… pero es lo que hace la vida divertida. En la Vía Láctea se supone que hay unas cien a doscientas mil millones de estrellas. Se estima que en un 17% de ellas hay planetas del tamaño de la Tierra. Bien es verdad que esto no quiere decir que en ellos haya vida y menos inteligente. Pero hay un buen puñado, a lo que habrá que sumar que no es precisamente necesario que el planeta sea como la Tierra para que haya vida. Caben muchas más posibilidades. Nuestros nietos podrán añadir cosas a este párrafo. No soy de la opinión de que pronto tendremos novedades.
Aunque un poco antiguo, en este enlace podrás ver dónde se encuentran las poco más de 100 estrellas que están a menos de 50 años luz de nosotros (recuerda lo que dije en otro comentario sobre Marconi y su primera experiencia emitiendo señales de radio, y piensa que la señal tiene que ir y volver) http://www.atlasoftheuniverse.com/espanol/50lys.html Aunque la señal de Marconi es muy débil… algún eco deberíamos haber recibido si fuera tan fácil el hecho de haber surgido alguna civilización técnicamente preparada en alguna de estos sistemas planetarios.
Recuerda de la entrada 58 de esta serie, cuando filosofábamos acerca de la ecuación de Drake, en la que hablábamos de que en la Vía Láctea habría hasta 10 civilizaciones con posibilidad de comunicarse con otros. Puestos a seguir filosofando… imagínate lo cautelosos y poco optimistas ante un desenlace rápido. Los primeros proyectos SETI de búsqueda extraterrestre comenzaron en la década de los 70 del siglo pasado… y hasta hoy sin noticias…
Pero no perdamos la esperanza.
Hola Kambrico,
esta claro que la Luna ejerce su influencia en muchos aspectos de la Tierra. Pero no creo que hubiera sido, a efectos de una vida, tan decisivo un satélite semejante en Venus.
Venus se quedó sin agua por su tremenda temperatura, que la vaporizó por lo que pudo difundirse hasta las altas capas de la atmósfera, siendo arrastrada por los vientos solares. En la atmósfera se quedó el dióxido de carbono colaborando en mantener una gran temperatura sobre el planeta. En la Tierra no pasó lo mismo. Está más lejos del Sol y por tanto recibía una menor radiación. Podía estar más fría de forma que el vapor de agua de su atmósfera comenzó a condensarse, llover y formarse las grandes masas de agua de los mares. La lluvia iba arrastrando el dióxido de carbono de la atmósfera en gran medida, que quedaba disuelto en los mares. Por otro lado el dióxido de carbono atmosférico, conjuntamente con el agua, disgregaba las rocas que habían conseguido solidificarse formando los primeros cratones. Los iones calcio, silicatos y carbonatos eran arrastrados hasta el mar. Allí, al llegar a los puntos de saturación de las disoluciones de estos iones, se precipitaban creando material sólido en el fondo. Rocas de carbonatos. Se había secuestrado el CO2 atmosférico. Más tarde este secuestro se vio reforzado al aparecer la vida fotosintética, que incorporaba más CO2 en sus estructuras orgánicas. El resultado es el relativamente poco dióxido de carbono en nuestra atmósfera y un efecto invernadero asumible para la vida, tal como la conocemos.
En Venus no pasó nada de esto. Perdió la gran mayoría de agua y retuvo su CO2 en la atmósfera, lo que ha hecha al planeta inviable para la vida. O que sea difícil imaginarla ahí. Venus con un satélite del orden del de nuestra Luna sería algo tan distinto que no me atrevo a imaginar. Podría orbitar más lejos del Sol, podría orbitar más deprisa, podría tener su eje con otra orientación, el conjunto Tierra-Luna en caso de mantenerse como un sistema estable, no estarían en el mismo sitio y por tanto no existiríamos y no podríamos estar ahora con estas imaginaciones…
¡Hombre Nahuel!
Por supuesto que hay mucha basura en lo referente a la ciencia ficción… pero yo me refería a publicaciones de gente “tan poco seria” como Isaac Asimov o Carl Sagan… por no hablar de los modernos. De verdad que te sorprenderías de la profundidad científica de muchos de los argumentos en este tipo de literatura.
Me comentas que tu amigo recomienda para el éxito literario científico, o de cualquier otro tipo, supongo: “… trae sexo , intrigas , datos sabrosos y harta información muy novedosa…” Pues yo creía que la Biografía de la Vida era una historieta que trataba precisamente de todo ello… así que dentro de poco en los Top 10. Es una broma.
Saludos,
Creo que seria bueno anadir acerca de la zona de ricitos de oro, ya que estamos en la biografia de la vida, el efecto que la vida pueda tener sobre ella. Me imagino que los limites seran generosos precisamente por eso, pero me imagino que cuando surgio la vida en la tierra, venus estaba mas cerca de nuestra posicion actual de lo que estaba la tierra y si no estamos achicharrados es por que la vida ha eliminado practicamente todo el co2 de la atmosfera terreste (aunque ahora estemos haciendo nuestro mayor esfuerzo por restaurarlo). Pero vamos, que respecto a las atmosferas, yo diria que los rangos a los que estamos acostumbrados son en exceso cortos. La masa de la atmosfera es ridicula y en tiempos geologicos es facilmente alterable, de hecho las atmosferas de venus y marte son alterables por nosotros ahora mismo y en tiempo ridiculamente cortos sin mucho esfuerzo (si pones unos cuantos miles de anos, que no deja de ser un suspiro, es asi). Asi que, yo creo que si venus es el infierno que es (relativamente claro, que 100 atmosferas y 400 grados tampoco es la reostia, y ahi estan las veneras por si las dudas) es por que no tuvo vida mientras le duro el agua, sino probablemente la vida se habria encargado de hacerla algo mas razonable.
Respecto a planetas rocosos, los planetas se forman por agregacion, rocas mas grandes son formadas por union de rocas mas pequenas, y en el inicio de la agregacion esas rocas son solidas. Hay que tener en cuenta que la mayoria de la masa en cualquier disco protoplanetario es gas, pero se necesita cierta masa para que el gas no escape, asi que aunque inicialmente se capture gas, este se pierde y quedan rocas sin atmosferas. El limite de un planeta rocoso es que cuando tiene suficiente masa como para retener el gas que captura empieza a crecer mucho mas rapido conviertiendose en un planeta gaseoso, que tienen una parte de masa rocosa inicial, pero cuando se ponen a coger gas, este supera en mucho a los componentes solidos, aunque una vez empiezan a actuar las presiones internas todo se enmarrana un poco. Lo mismo pasa en un estrella, empieza como una roca tambien (recuerdo un juego de algo asi, que empiezas como un asteroide y vas creciendo y creciendo) solo que las estrellas al final concentran suficiente masa para empezar reacciones nucleares. Cuando la estrella se enciende, los vientos estelares barren el gas de su alrededor, por lo que el crecimiento planetario se paraliza. Llegados a este punto, los planetas rocosos tienen una atmosfera residual y su composicion se peude considerar bastante aleatoria, unos comentas que caen por aqui, algunos escapes del nucleo por alla, lo que van perdiendo con el tiempo, la proteccion de un campo magnetico o la virulencia del campo magnetico de la estrella y desde luego la presencia o no de vida, la definiran, pero vamos, que ira cambiando, incluso unos monos cascarrabias con tecnologias de juguete pueden mandarla a un equilibrio bastante distinto, y sino miranos.
Hola Sergio B,
muchas gracias por tu comentario. Esperemos que el mono cascarrabias recapacite y haga todo lo posible por mantener su maravilloso planeta. Yo tengo mis dudas.
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[...] la última entrada de esta larga serie sobre la Biografía de la Vida puse su punto final. Era el cierre de una [...]
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