Incluso las estrellas moribundas podrían albergar planetas con vida; y si tal vida existe, podríamos ser capaces de detectarla durante la próxima década. Este alentador resultado proviene de un nuevo estudio teórico de planetas similares a la Tierra que orbitan estrellas enanas blancas. Los investigadores descubrieron que podríamos detectar oxígeno en la atmósfera del planeta de una enana blanca con más facilidad que para un planeta similar a la Tierra que orbite una estrella como el Sol.
Un planeta habitable orbitando una enana blanca rodeada por una nebulosa planetaria. Crédito: David A. Aguilar.
“En la búsqueda de firmas biológicas extraterrestres, las primeras estrellas que estudiemos deberían ser enanas blancas”, dijo Avi Loeb, científico teórico del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA) y director del Instituto de Teoría y Computación.Cuando una estrella como el Sol muere, expulsa sus capas exteriores, dejando atrás un núcleo caliente conocido como enana blanca. Una enana blanca típica tiene un tamaño semejante al de la Tierra. Se enfría lentamente y se debilita con el paso del tiempo, pero puede retener calor por tiempo suficiente para calentar un mundo cercano durante miles de millones de años.
Dado que una enana blanca es mucho más pequeña y tenue que el Sol, un planeta debería estar mucho más cerca de la estrella para ser habitable con agua líquida en su superficie. Un planeta habitable orbitaría la enana blanca una vez cada 10 horas a una distancia de aproximadamente 1 millón y medio kilómetros.
Antes que una estrella se vuelva una enana blanca se hincha y se convierte en una gigante roja, envolviendo y destruyendo cualquier planeta cercano. Por lo tanto, un planeta tendría que llegar a la zona habitable después que la estrella evolucionara en una enana blanca. Un planeta podría formarse a partir de los restos de polvo y gas (lo que lo convierte en un mundo de segunda generación), o migrar al interior desde una distancia mayor.
Si existen planetas en las zonas habitables de enanas blancas, necesitaríamos encontrarlos antes de poder estudiarlos. La abundancia de elementos pesados en la superficie de las enanas blancas sugiere que una fracción importante de ellas tiene planetas rocosos. Loeb y su colega Dan Maoz (Universidad de Tel Aviv) estiman que un sondeo de las 500 enanas blancas más cercanas podría detectar una o más Tierras habitables.
El mejor método para hallar dichos planetas es una búsqueda por tránsito; buscar una estrella cuya luminosidad disminuye cuando un planeta que la orbita pasa frente a ella. Dado que una enana blanca tiene aproximadamente el mismo tamaño de la Tierra, un planeta de tamaño terrestre bloquearía una gran fracción de su luz y crearía una señal obvia.
Más importante aún es que solo podemos estudiar las atmósferas de planetas en tránsito. Cuando la luz de la enana blanca brilla a través del anillo de aire que rodea la silueta circular del planeta, la atmósfera absorbe parte de la luz estelar. Esto deja huellas químicas que muestran si este aire contiene vapor de agua, o incluso huellas de vida, tales como el oxígeno.
Los astrónomos están particularmente interesados en encontrar oxígeno debido a que el oxígeno en la atmósfera de la Tierra es repuesto constantemente a través de la fotosíntesis que realiza la vida vegetal. Si toda la vida dejara de existir en la Tierra, nuestra atmósfera se quedaría rápidamente sin oxígeno, que se disolvería en los océanos y participaría de la oxidación en la superficie. Por tanto, la presencia de grandes cantidades de oxígeno en la atmósfera de un planeta lejano señalaría la probable presencia de vida allí.
El Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA, programado para ser lanzado a finales de esta década, promete oler los gases de estos mundos extraterrestres. Loeb y Maoz crearon un espectro artificial, replicando lo que el JWST vería si examinara un planeta habitable orbitando una enana blanca. Descubrieron que tanto el oxígeno como el vapor de agua serían detectables con solo unas pocas horas de tiempo total de observación.
“El JWST ofrece la mejor esperanza de hallar un planeta habitado en el futuro cercano”, dijo Maoz.Una investigación reciente realizada por astrónomos del CfA, Courtney Dressing y David Charbonneau, demostró que es probable que el planeta habitable más cercano orbite una estrella enana roja (una estrella fría y de baja masa que experimenta fusión nuclear). Debido a que una enana roja, aunque más pequeña y débil que el Sol, es mucho más grande y brillante que una enana blanca, su brillo eclipsaría la débil señal de la atmósfera de un planeta en órbita. El JWST tendría que observar cientos de horas de tránsitos para tener alguna esperanza de analizar la composición de la atmósfera.
“Aunque el planeta habitable más cercano puede orbitar una estrella enana roja, el más cercano que podemos probar fácilmente que está habitado podría orbitar una enana blanca”, dijo Loeb.Este estudio fue aceptado para ser publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
CfA
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