Los exoplanetas obtienen un asiento cósmico de primera fila para encontrar la Tierra a contraluz

Vista artística de la Tierra y el Sol desde miles de kilómetros sobre nuestro planeta. Muestra que las estrellas (con exoplanetas en su propio sistema) pueden entrar y salir de una posición para ver la Tierra en tránsito por el Sol. El plano de la galaxia de la Vía Láctea se extiende desde la parte superior hasta la parte inferior de la imagen.
Crédito: OpenSpace / Museo Americano de Historia Natural.

Científicos de Cornell y el Museo Estadounidense de Historia Natural identificaron 2.034 sistemas estelares cercanos, en el entorno de 326 años luz de la Tierra. Estos podrían encontrar la Tierra simplemente observando nuestro punto azul pálido cruzar nuestro Sol.

Son 1.715 sistemas estelares que podrían haber detectado la Tierra desde que floreció la civilización humana hace unos 5.000 años. Existen 319 sistemas estelares más que se añadirán en los próximos 5.000 años.

Los exoplanetas alrededor de estas estrellas cercanas tienen un asiento cósmico de primera fila para ver si la Tierra tiene vida. Eso dijeron los científicos en una investigación publicada el 23 de junio en Nature.

«Desde el punto de vista de los exoplanetas, somos los extraterrestres», dijo Lisa Kaltenegger. Ella es Profesora de Astronomía y Directora del Instituto Carl Sagan de Cornell , en la Facultad de Artes y Ciencias.

«Queríamos saber qué estrellas tienen el punto de vista adecuado para ver a la Tierra bloqueando la luz del Sol», dijo. «Y debido a que las estrellas se mueven en nuestro cosmos dinámico, este punto de vista se gana y se pierde».

Utilizando el Catálogo GAIA eDr3

Kaltenegger y la Astrofísica Jackie Faherty, Científica Senior del Museo Americano de Historia Natural, son coautores del estudio. Su título es Estrellas pasadas, presentes y futuras que pueden ver la Tierra como un exoplaneta en tránsito. Utilizaron posiciones y movimientos del catálogo Gaia eDR3 de la Agencia Espacial Europea. Con ellos determinaron qué estrellas entran y salen de la Zona de Tránsito de la Tierra y durante cuánto tiempo.

“Gaia nos ha proporcionado un mapa preciso de la Vía Láctea”, dijo Faherty. “Eso nos permite mirar hacia atrás y hacia adelante en el tiempo, y ver dónde se han ubicado las estrellas y hacia dónde se dirigen.»

“Nuestro vecindario solar es un lugar dinámico donde las estrellas entran y salen de ese punto de vista perfecto. Punto de vista para ver a la Tierra transitar por el Sol a un ritmo rápido”, dijo Faherty.

Se examinaron 2.034 sistemas estelares que atraviesan la Zona de Tránsito de la Tierra durante un período de 10.000 años. De ellos, 117 objetos se encuentran a unos 100 años luz del Sol. 75 de ellos han estado en la Zona de Tránsito de la Tierra desde que las estaciones de radio comenzaron a transmitir hace aproximadamente un siglo. Las ondas de radio transmitidas desde la Tierra son una firma de nuestra civilización tecnológica avanzada y los exoplanetas dentro del alcance pueden haberlas captado.

Sistemas estelares con exoplanetas conocidos

En el catálogo de 2.034 sistemas estelares se incluyen siete conocidos por albergar exoplanetas. Cada uno de estos mundos ha tenido o tendrá la oportunidad de detectar la Tierra. Es similar a cómo los científicos de la Tierra han encontrado miles de mundos orbitando otras estrellas a través de la técnica del tránsito.

Al observar el tránsito de exoplanetas distantes, o cruzar su propio sol, los astrónomos de la Tierra pueden interpretar las atmósferas iluminadas por ese sol. Si los exoplanetas contienen vida inteligente, pueden observar la Tierra a contraluz del Sol y ver las firmas químicas de la vida en nuestra atmósfera.

El sistema Ross 128, con una estrella anfitriona enana roja ubicada en la constelación de Virgo, está a unos 11 años luz de distancia. Es el segundo sistema más cercano con un exoplaneta del tamaño de la Tierra (aproximadamente 1,8 veces el tamaño de nuestro planeta). Cualquier habitante de este exomundo podría haber visto a la Tierra transitar por nuestro propio Sol durante 2.158 años, comenzando hace unos 3.057 años. Perdieron su posición ventajosa hace unos 900 años.

El sistema Trappist-1, a 45 años luz de la Tierra, alberga siete planetas del tamaño de la Tierra en tránsito. Cuatro de ellos están en la zona templada y habitable de esa estrella. Sin embargo desde Trappist-1, no podrán detectarnos hasta que su movimiento los lleve a la Zona de Tránsito de la Tierra en 1.642 años. Los posibles observadores del sistema Trappist-1 permanecerán en los asientos del estadio cósmico de tránsito de la Tierra durante 2.371 años.

Conclusiones y mirando hacia el futuro

“Nuestro análisis muestra que incluso las estrellas más cercanas generalmente pasan más de 1.000 años en un punto ventajoso donde pueden ver la Tierra transitar. Asumiendo que lo inverso a ello es cierto, eso proporciona una línea de tiempo saludable para que las civilizaciones nominales identifiquen a la Tierra como un planeta interesante». Expresó Kaltenegger.

El telescopio espacial James Webb, se espera que se lance a finales de este año. Está programado para observar en detalle varios mundos en tránsito para caracterizar sus atmósferas y, en última instancia, buscar signos de vida.

La iniciativa Breakthrough Starshot es un ambicioso proyecto en marcha que busca lanzar una nave espacial de tamaño nanométrico. Su objetivo es el exoplaneta más cercano detectado alrededor de Proxima Centauri, a unos 4,2 años luz de nosotros, y caracterizar completamente ese mundo. 

«Uno podría imaginar que los exoplanetas que ya nos han detectado, están haciendo los mismos planes para nuestro planeta y Sistema Solar», dijo Faherty. «Este catálogo es un intrigante experimento mental para el cual uno de nuestros vecinos podría encontrarnos».  

El Instituto Carl Sagan, la Fundación Heising Simons y el programa Breakthrough Initiatives apoyaron esta investigación.

Fuente: Cornell Chronicle.

Artículo original: «Exoplanets get a cosmic front-row seat to find backlit Earth«. Blaine Friedlander. June 23, 2021.

Material relacionado

La Tierra es visible desde exoplanetas lejanos. La astrónoma de Cornell Lisa Kaltenegger y Joshua Pepper de la Universidad de Lehigh han identificado 1.004 estrellas de la secuencia principal, similares al Sol. Podrían contener planetas similares a la Tierra en sus propias zonas habitables dentro de unos 300 años luz de aquí. Desde ellos se debería poder detectar rastros químicos de vida en la Tierra.
Crédito: Universidad de Cornell.

Hace tres décadas el astrónomo Carl Sagan, sugirió que la Voyager 1 tomara la imagen de la Tierra desde miles de millones de millas de distancia. Así nació la icónica fotografía Pale Blue Dot. Hoy, treinta años después, dos astrónomos, ofrecen otra perspectiva cósmica única.

Algunos exoplanetas, tienen una línea de visión directa para observar las cualidades biológicas de la Tierra desde muy, muy lejos.

Este artículo es un trabajo previo de Lisa Kaltenegger en la misma línea del actual. Contiene recursos sobre el tema.

Sobre el sistema TRAPPIST-1

Medir la masa y el diámetro de un planeta revela su densidad, lo que puede dar a los científicos pistas sobre su composición. Los científicos ahora conocen la densidad de los siete planetas TRAPPIST-1 con mayor precisión que cualquier otro planeta del universo, aparte de los del Sistema Solar.  
Crédito: NASA / JPL-Caltech.

La enana roja TRAPPIST-1 es el hogar del grupo más grande de planetas aproximadamente del tamaño de la Tierra jamás encontrado en un solo sistema estelar. Estos siete hermanos rocosos proporcionan un ejemplo de la tremenda variedad de sistemas planetarios que probablemente llenan el universo. El sistema de TAPPIST-1 está ubicado a unos 40 años luz de distancia.

Las mediciones precisas revelan que los exoplanetas tienen densidades notablemente similares, lo que proporciona pistas sobre su composición. El artículo a continuación lo aborda y contiene recursos sobre el sistema TRAPPIST-1.

Sobre el sistema de la estrella Ross 128

Esta recreación artística muestra al planeta templado Ross 128 b junto con su estrella enana roja anfitriona. Este planeta se encuentra a tan solo once años luz de la Tierra. Fue descubierto por un equipo que ha utilizado un instrumento único en su clase, el cazador de planetas HARPS de ESO. El nuevo mundo es ahora el segundo planeta templado más cercano tras Próxima b. También es el planeta más cercano descubierto que orbita a una estrella enana roja inactiva. Esto puede aumentar las probabilidades de que se trate de un planeta que, potencialmente, pudiera albergar vida. Ross 128 b será un blanco perfecto para el ELT (Extremely Large Telescope) de ESO, que será capaz de buscar biomarcadores en su atmósfera.
Crédito:ESO/M. Kornmesser

Sobre el sistema de Próxima Centauri

Una recopilación de recursos sobre el sistema se encuentra en el apartado “Material relacionado de los siguientes  artículos. El primero contiene además material sobre ‘Breakthrough

El primer plano de esta imagen muestra al VLT (Very Large Telescope) de ESO en el Observatorio Paranal (Chile). El fondo de este rico escenario estelar incluye la brillante estrella Alfa Centauri, el sistema estelar más cercano a la Tierra. A finales del 2016 ESO firmó un acuerdo con Breakthrough Initiatives. El intención: adaptar la instrumentación del VLT y llevar a cabo una búsqueda de planetas en el sistema Alfa Centauri. Estos planetas podrían ser los objetivos de un futuro lanzamiento de sondas en miniatura por parte de la iniciativa Breakthrough Starshot.
Crédito:Y. Beletsky (LCO)/ESO.

Curiosidades

Cómo la observación de los eclipses lunares nos ayuda a buscar vida en otros planetas

Esta imagen muestra la Luna en varias etapas durante un eclipse lunar total en Enero de 2018. La Luna se vuelve roja durante un eclipse lunar porque está iluminada por la luz que ha atravesado la atmósfera de la Tierra.  Por lo tanto, este color rojizo ha llevado a que un eclipse lunar se conozca como «Luna de sangre».
Crédito: P. Horálek / ESO.

Lo que descubrirás en esta publicación:

  • Cómo estudian los astrónomos las atmósferas de los exoplanetas.
  • Cómo los eclipses lunares nos ayudan a encontrar firmas de vida en atmósferas de exoplanetas.
  • Qué es el resplandor de la Tierra y cómo también es útil para encontrar pistas sobre la vida.

Los astrónomos han descubierto miles de exoplanetas, planetas que orbitan alrededor de estrellas distintas al Sol. Buscando las huellas químicas que la vida pudo haber dejado en las atmósferas de estos mundos, los astrónomos recurrieron a un aliado poco probable: la Luna. Los eclipses lunares como el del 26 de Mayo nos permiten estudiar la atmósfera terrestre de la misma forma que lo hacemos con los exoplanetas. Esto nos ayudará a reconocer las firmas de la vida cuando finalmente las encontremos.

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