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Jueves, 5 junio 2014
Astronomía

Descubren un planeta en la franja orbital habitable en torno a una estrella

Un grupo internacional de astrónomos ha hallado dos planetas en torno a la Estrella de Kapteyn, una estrella cercana al Sol con una historia peculiar, ya que posiblemente formaba parte de una galaxia satélite que fue absorbida por la Vía Láctea. Con una edad estimada de unos once mil quinientos millones de años, el sistema planetario de Kapteyn constituye uno de los más antiguos conocidos. Además, uno de los planetas tiene su trazado orbital dentro de la franja orbital habitable alrededor de su estrella, o sea dentro del rango de distancias a ésta que hace que el planeta reciba de ella el calor justo para permitir que exista agua líquida en su superficie, un ingrediente clave para la vida.

 

"La mayoría de los planetas detectados en torno a otras estrellas, muchos de ellos gigantes gaseosos, se halla a cientos de años-luz de la Tierra" -destaca Pedro J. Amado, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que participa en el hallazgo. "El desafío, a día de hoy, reside en encontrar planetas de tipo rocoso que se hallen en la zona de habitabilidad, la región alrededor de una estrella donde un planeta puede albergar agua líquida".

 

Y la Estrella de Kapteyn que, con una distancia de solo trece años-luz, constituye la vigesimoquinta estrella más cercana a la Tierra, reúne ambos requisitos. Su sistema planetario se compone de Kapteyn b, un planeta unas cinco veces más masivo que el nuestro que gira en torno a la estrella cada cuarenta y ocho días, y de Kapteyn c que, con unas siete masas terrestres, muestra un periodo de ciento veintiún días.

 

El primero, Kapteyn b, constituye el ejemplar más prometedor, ya que se halla en la franja de habitabilidad. Pero para confirmar que, en efecto, se trata de un mundo con agua, se requiere instrumentación aún en desarrollo.

 

El hallazgo ha sido posible gracias al espectrógrafo HARPS, situado en el Observatorio de La Silla (ESO) en Chile. "A día de hoy resulta muy complejo descartar falsos positivos en la búsqueda de exoplanetas, de ahí que los datos de HARPS hayan debido complementarse con otros dos espectrógrafos" -destaca Pedro J. Amado (IAA). "Podremos paliar este problema gracias a CARMENES, un instrumento que estamos desarrollando para el Observatorio de Calar Alto y que, al observar tanto en el visible como en el infrarrojo, permitirá descartar falsos positivos de manera inmediata".

 

Al margen de la posible habitabilidad de Kapteyn b, estos planetas resultan interesantes debido a su inusual historia. La estrella de Kapteyn forma parte de un grupo de estrellas (denominado Grupo de Kapteyn) situadas en el halo de la Vía Láctea, una estructura esférica que envuelve toda la galaxia. El grupo forma una especie de corriente que gira a una velocidad de doscientos noventa kilómetros por segundo en torno al centro de la Vía Láctea, pero en sentido contrario al del resto de componentes de la galaxia.

 

[Img #20258]

 

La Estrella de Kapteyn y sus planetas proceden probablemente de una galaxia enana que ahora está fusionada con la Vía Láctea. Fuera del recuadro del sistema solar de Kapteyn, se muestran los característicos “ríos” de estrellas que resultan de tales episodios de fusión galáctica. (Imagen: Cortesía de Victor Robles, James Bullock, y Miguel Rocha de la Universidad de California en Irvine, y Joel Primack de la Universidad de California en Santa Cruz)

 

Su dinámica y velocidad apuntan a que el grupo de Kapteyn constituye un jirón de una galaxia menor que fue despedazada y absorbida por la Vía Láctea. Esta hipótesis, que exige para la estrella de Kapteyn una edad de más de diez mil millones de años (como comparación, el Sol solo tiene cinco mil millones), se corresponde también con las características de la estrella (baja metalicidad y poca actividad), que sugieren que se trata de una estrella muy vieja.

 

Así, el recién descubierto sistema planetario podría haber surgido en las primeras etapas de la formación de las galaxias y sobrevivido a un proceso de canibalismo galáctico, lo que lo convierte en una fuente de información fundamental sobre la formación de planetas.

 

"Las estrellas de baja masa como la de Kapteyn pueden ser muy longevas, tanto incluso como para tener casi la edad del universo. En ningún otro tipo de estrellas podríamos estar estudiando la evolución de sistemas planetarios tan viejos, porque para entonces la estrella ya se habría convertido en una gigante roja y engullido los planetas en su zona habitable, como lo hará el Sol con la Tierra”, concluye Amado (IAA-CSIC).

 

La Estrella de Kapteyn, bautizada así a raíz de su descubrimiento por el astrónomo holandés Jacobus Kapteyn en el siglo XIX, es la segunda estrella de movimiento más rápido en el cielo. Tiene un tercio de la masa del Sol y está catalogada como enana roja. Puede ser vista mediante un telescopio de aficionados en la constelación austral de El Pintor.

 

El equipo internacional de Guillem Anglada Escudé, ahora en la Universidad Queen Mary de Londres, Reino Unido, y en el que también han trabajado, entre otros, Pamela Arriagada, Paul Butler, Steve Shectman, Jeff Crane, e Ian Thompson, del Instituto Carnegie de Ciencia, en Washington, D.C., Estados Unidos, utilizó los nuevos datos del Observatorio de La Silla en Chile, el de Las Campanas en el mismo país, y el Keck en Hawái, Estados Unidos, para medir los diminutos cambios periódicos en el movimiento de la estrella. El Efecto Doppler permitió a los científicos deducir algunas de las propiedades de sus planetas, incluyendo sus masas y períodos orbitales. Utilizando instrumentos que están actualmente en desarrollo, los astrónomos medirán sus atmósferas y podrán verificar la presencia o falta de agua en ellos.

 

En cuanto a la galaxia original en la que nacieron, su viejo núcleo probablemente sea Omega Centauri, un enigmático grupo de estrellas situado a 16.000 años-luz de la Tierra que contiene cientos de miles de soles de edades parecidas y del que durante mucho tiempo se pensó que era un cúmulo globular. Ello sugiere para la estrella de Kapteyn y sus planetas una edad de unos 11.500 millones de años, es decir que son 2,5 veces más viejos que la Tierra y “solo” unos 2.000 millones de años más jóvenes que el propio Universo (que, por lo que se sabe, tiene unos 13.700 millones de años).

 

Visto de otro modo, la avanzada edad de ese sistema solar implica que, si las condiciones de temperatura aptas para la vida se han mantenido lo bastante estables, y la geoquímica ha sido lo bastante rica, al planeta Kapteyn b no solo no le ha faltado tiempo para desarrollar vida, sino que de hecho ha dispuesto de más del doble del tiempo que ha consumido la Tierra para formarla aquí y permitirla evolucionar hasta su estado actual.

 

Un informe sobre el hallazgo de Kapteyn b y Kapteyn c se ha publicado en la revista académica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, editada por la Royal Astronomical Society (Real Sociedad Astronómica) del Reino Unido, una entidad fundada en 1820. (Fuente: IAA / NCYT Amazings)

 

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