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Este blog aborda los descubrimientos de planetas desde una perspectiva amena y sencilla, pero siempre precisa y contrastada, para una lectura agradable.

10 abril, 2010

El sistema de Gliese 581

A aproximadamente 20,5 años luz de nuestra Tierra, se encuentra una estrella llamada Gliese 581. Es una de las 100 estrellas más próximas a nosotros, una enana roja que posee una masa equivalente al 0,31% de la de nuestro Sol.

En el año 2007, desde el Observatorio de La Silla (en Chile), observatorio que pertenece al ESO (European Southern Observatory), y usando la técnica de velocidad radial (al igual que con Pegaso 51b), descubrieron un sistema solar formado por cuatro exoplanetas, denominados Gliese 581b, Gliese 581c, Gliese 581d y Gliese 581e. Dicho sistema solar ha resultado ser un lugar muy prometedor para la búsqueda de vida en planetas con una masa, un volumen y una temperatura similares a las terrestres.

Empecemos hablando del sistema en general. Lo primero es ver donde están situados estos planetas en relación a su estrella. La siguiente imagen nos mostrará una serie de datos bastante interesante:

sistema gliese 581

Bien, como podemos ver, Gliese 581 es mucho menor que nuestro Sol. También vemos que todos sus planetas están más próximos a su sol de lo que Mercurio está del nuestro. Eso no quiere decir que tengan temperaturas mas altas que Mercurio, pues al ser mucho menor que nuestra estrella, Gliese 581 tiene una temperatura mucho menor que nuestro sol y despide menos luz, lo que se traduce en una zona de habitabilidad mas cercana. La zona de habitabilidad existe en todas las estrellas brillantes del firmamento. Esta es la zona en la que un planeta tiene la temperatura ideal todo el año. En la imagen superior, la zona de habitabilidad está señalada en azul. Si miramos nuestro Sistema Solar, veremos que Venus está fuera de esa zona, rozando el borde interior, lo que significa que posee una temperatura de casi 500 grados centígrados; esto también afecta notablemente a la gruesa atmósfera venusiana, formada por CO2 en el 95% de su composición. Marte, en cambio, está en el borde exterior de esta zona, posee temperaturas muy bajas, de decenas de grados bajo cero incluso en el ecuador y en verano. La Tierra está justo en medio, por esta razón la temperatura media del planeta ronda los 15cº.

La zona de habitabilidad es muy importante, puesto que determina en gran medida la temperatura final del planeta. La zona varía dependiendo del tamaño y luminosidad de la estrella, como podemos ver en la siguiente imagen:

491px-Habitable_zone-es_svg

La zona habitable está marcada en azul. Podemos comprobar que, si la masa de la estrella es pequeña (0,5 masas solares en este caso), la zona habitable es más cercana a la estrella, y justo lo contrario si la estrella es mayor que el sol (2 masas solares en este caso). Si tenemos en cuenta que Gliese 581 es poco mas que la mitad de ese 0,5% de masa…

Eso hace que Gliese 581e y Gliese 581b, que se encuentran fuera del límite interno de dicha zona, sean mundos con altas temperaturas, con muy poca posibilidad de vida microbiana. Hablemos un poco de estos planetas. En primer lugar, hay que destacar que los cuatro tienen una masa superior a la terrestre. Al igual que en nuestro Sistema Solar, el planeta más cercano a la estrella es el que menos masa y diámetro tiene.

Gliese 581e

Gliese 581e, tiene una masa de 1,94 tierras. Es casi el doble que nuestro mundo. Aún así, es el planeta más pequeño hallado fuera del Sistema Solar. Por su masa, podemos deducir que es un mundo rocoso. Es lo que se llama una “supertierra”. Es un mundo rocoso con una masa superior a la de nuestro planeta. Es también el más cercano a la estrella, con una órbita que está a sólo 0,03 UA de su estrella. Recordemos que 1 UA equivale a la distancia entre la Tierra y el Sol, que es de aproximadamente 150 millones de km. Eso quiere decir una distancia a su estrella de 4,5 millones de Km, muy poco. A pesar de todo, su temperatura supera con creces los 100cº, pero no llega a 200cº. Eso es muchísimo menos que el caso del exoplaneta Belerofonte (Pegaso 51), que se encuentra a 0,05 UA de su estrella (7,5 millones de km). Un año en Gliese 581e dura tan sólo 3,14 días. Un abrir y cerrar de ojos, relativamente hablando. Aún estando más cerca de su estrella, la temperatura de este mundo es mucho menor que la de Belerofonte, pues Pegaso 51 es casi el doble de grande que Gliese 581. En el primer caso, la estrella tiene una masa de 1,06 la del Sol, y en el segundo caso, un 0,66 masas solares... bastante menos que en el primer caso. Ninguno de los planetas del sistema Gliese 581 llega a las 0,25 UA de distancia de su estrella.

Este mundo no tiene posibilidades de albergar vida (tal y como la conocemos) por el simple hecho de que su temperatura es demasiado elevada. Aún así, hay dos planetas en este sistema que sí podrían albergar vida, pero de eso ya hablaremos luego.

Gliese 581b

El segundo planeta con el que nos encontraríamos después del comentado antes, sería Gliese 581 b. Este mundo está ligeramente más alejado de su estrella que GL 581e. Su masa es 15,65 veces la de la tierra. Como vemos, es mucho mayor que el primer planeta. Aún así, probablemente seguimos hablando de una “supertierra”. Neptuno, que es el menor de nuestros gigantes gaseosos, tiene una masa de 65 tierras, por lo que podemos afirmar que no se trata de un gigante gaseoso aunque no haya estado lejos de serlo. Este mundo está aún ubicado fuera de la zona habitable, a 0,04 UA de su sol. Eso son unos 6 millones de su estrella, y 1,5 millones de kilómetros del primer planeta. Su año, a esa distancia, dura solo 5,36 días terrestres, y se cree que su temperatura ronda los 150 grados centígrados. Esta imagen es una representación artística del exoplaneta en cuestión.  b

El hecho de que estos dos mundos estén tan próximos el uno del otro significa, con toda probabilidad, que su brillo en el cielo nocturno de GL 581b, estando ambos situados a corta distancia (recordemos que los planetas se acercan y alejan dependiendo de la zona de su órbita en la que estén, podrían estar perfectamente en extremos opuestos ahora mismo), sea realmente enorme. Al igual que nos pasa a nosotros con Mercurio, solo podríamos ver GL 581e muy al principio de la noche, en la puesta de sol a causa de su corta órbita alrededor de la estrella. Aún así debe verse grande y brillante. La Luna, tiene un diámetro que es 1/4 parte del terrestre, y está a unos 400.000 km de media de nosotros. A pesar de ello, las noches de luna llena, son tan brillantes que hacen casi imposible la correcta observación astronómica a través de un telescopio. Imaginaros un cuerpo que, aún estando cinco veces más lejos de lo que está nuestro satélite con respecto a nosotros, es casi dos veces mayor que la Tierra (suponiendo que la densidad de ambos cuerpos fuera igual o muy similar). GL 581e podría ser perfectamente el doble de grande y brillante en el cielo de GL 581b de lo que es la Luna en el nuestro.

Dejando a un lado la belleza de esa proximidad, hay que tener en cuenta también que dicha cercanía provocará grandes fuerzas de marea en ambos mundos. La Luna es capaz de elevar los continentes más de medio metro en cada marea... imaginad pues un planeta con 15 masas terrestres, ejerciendo su atracción en uno de casi 2 masas (y a la inversa). Las fuerzas desatadas entre estos mundos deben ser titánicas, aunque dicha influencia solo será posible en determinados momentos, evidentemente. No siempre estarán a esos 1,5 millones de km el uno del otro.

Todo esto que he comentado son hipótesis, por supuesto. Pero si son correctas, podrían afectar notablemente a estos cuerpos con tremendos terremotos y/o grandes erupciones volcánicas. Con esa masa, su núcleo estará seguramente fundido, y los tirones gravitatorios afectan a los volcanes (un ejemplo es Io, luna de Júpiter). GL 581e y GL 581b podrían ser perfectamente mundos muy peligrosos debido a las fuertes mareas magmáticas creadas por esta atracción mutua.

 

Gliese 581c

Ahora viene el gran protagonista del sistema, el muy nombrado Gliese 581c. Este planeta creó muchas expectativas tras su descubrimiento. Se trata de un mundo con una masa 5,36 veces mayor que la de nuestra Tierra. Es otra “supertierra”, la tercera del sistema Gliese 581. Debajo tenemos una impresión artística del mundo que estamos comentando ahora.c

Gliese 581c está situado en el borde interno de la zona de habitabilidad existente alrededor de su estrella. Aún estando en esa zona, la distancia entre este y su estrella es de tan sólo 0,07 UA, unos 10,5 millones de km. Si lo comparamos con Mercurio, que tiene una órbita que varia entre 45 y 70 millones de km respecto al Sol, Gliese 581c está muy próximo a su estrella, al igual que GL 581d, que está aún más lejos que el mundo que ahora comentamos. Su año dura sólo 12,92 días terrestres. Eso es más del doble del tiempo necesario para el segundo planeta sobre el que hemos hablado. A pesar de su proximidad, es un candidato a tener vida, ya que está ubicado dentro de la zona habitable de su estrella. Eso quiere decir que tiene una temperatura “templada”, que se cree que oscila entre 0 y 40cº en su superficie. A esas temperaturas puede existir agua en los 3 estados: En estado sólido en los polos y las grandes montañas; en estado líquido en mares, ríos y lagos; y en estado gaseoso en la atmósfera y sus nubes.

El simple hecho de que sea posible encontrar agua en estado líquido en su superficie, es muy esperanzador para la vida, pues si hay agua en dicho estado es que prevalece una temperatura templada (de menos de 100cº, que es el punto de ebullición del agua), en la que los microbios pueden crecer, alimentarse y reproducirse cómodamente. Quién sabe si, con esas temperaturas, existe realmente vida en este mundo... dependiendo del ambiente reinante (podría ser que fuera un mundo desértico con muy poca agua, o un mundo acuático, inundado casi por completo) podrían aparecer sencillos microorganismos. A lo mejor, las condiciones son propicias para que se de la evolución hacia seres pluricelulares cada vez más complejos. Todo esto es (por supuesto) un suponer, ya que desconocemos muchos datos con respecto a estos mundos, pero no deja de ser un caso muy prometedor. De hecho, GL 581c causo una gran expectación en el momento de su descubrimiento.

Gliese 581d

Finalmente, vamos a hablar del 4º planeta del sistema. El equivalente en distancia (relativa) a nuestro Marte. Su masa es de 7,09 tierras, y como sus tres vecinos, es una supertierra. Está situado en el borde exterior o fuera de la zona habitable. Es el mundo más alejado de su sol y con diferencia. Está situado a una distancia de 0,22 UA de su estrella, que equivale a unos 33 millones de km. Mucho más lejos que cualquier otro mundo de su sistema. Aún así, está 7 millones de km más cercano a su estrella que el perihelio de Mercurio respecto al sol. El perihelio es el punto orbital más cercano de un planeta (Mercurio en este caso) con respecto de su estrella. Un año aquí, dura 66,8 días terrestres (0,14 años).

A esa distancia, la temperatura de GL 581d es muy baja, rondando los –100cº en su superficie. De todas formas, existe una mínima posibilidad de vida, en microorganismos que vivan cerca de fuentes termales o bajo el hielo, pues la baja temperatura hace imposible el agua en estado líquido. Al ser un mundo rocoso de gran tamaño, pueden existir volcanes. Al igual que la Tierra, GL 581b, c, d y e, tienen suficiente masa como para mantener su núcleo fundido. El núcleo se mantiene en estado líquido gracias a los materiales radioactivos en el interior del planeta, que calientan y derriten la roca. Los volcanes podrían crear un medio ideal para la vida, pero solo en sitios muy específicos, como pasa en las famosas fumarolas de las oscuras y heladas profundidades marinas terrestres, en las que viven comunidades enteras de organismos vivos. De nuevo, todo esto es una mera especulación, pero no deja de ser otro caso bastante prometedor.

El sistema Gliese 581 es, desde 2007, un sistema dinámico, con gran variedad de mundos y muchas posibilidades de albergar vida, sobretodo en Gliese 581c, pero también en Gliese 581d, en el que los volcanes podrían ser un factor vital para la aparición y superveniencia de dicha vida... aunque eso, no lo olvidemos, es sólo una hipótesis.

Con el tiempo, seguramente, iremos obteniendo nuevos y fascinantes datos de estos planetas, que podrán ser muy relevantes en la búsqueda de vida alienígena... o que, simplemente, ayudarán a una comprensión más profunda de estos lejanos cuerpos.

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