Resumen: (Abr. 20, 2005): De las 500 estrellas científicamente interesantes dentro de una distancia de 30 años luz, ¿cuántas zonas habitables serán capaces de descubrir los astrónomos? Si existe un planeta en esas zonas habitables, ¿qué tan detectable estará ese planeta? Turnbull presentó una conferencia, “Detección Remota de Vida y Mundos Habitables: Estrellas Habitables, Brillo de la Tierra y TPF”, en el foro de Investigación de Astrobiología de la NASA el 14 de Marzo del 2005. Esta trascripción de la conferencia es la tercera de una serie de cuatro partes.

Clic aquí para agrandar la imagen. El Sol, una enana típica G2V. Las estrellas G se caracterizan por la presencia de líneas metálicas e hidrógeno débil. Crédito: Harvard University

Maggie Turnbull, una astrónomo en la Institución Carnegie, se ha pasado muchos años pensando acerca de que clase de estrellas podrían albergar planetas del tipo de la Tierra. Su base de datos de sistemas estelares habitables podría utilizarse como una lista de objetivos para la próxima misión de NASA la Terrestrial Planet Finder (TPF)

Turnbull presentó una conferencia, “Detección Remota de Vida y Mundos Habitables: Estrellas Habitables, Brillo de la Tierra y TPF”, en el foro de Investigación de Astrobiología de la NASA el 14 de Marzo del 2005.

Esta trascripción de la conferencia es la tercera de una serie de cuatro partes. Partes 1 * 2 * 3 * 4 *

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Desde la perspectiva de los ingenieros del TPF, nosotros los científicos estamos pidiendo un tipo de tecnología que presenta muchos retos y finalmente tendremos que llegar a aceptar lo que los ingenieros puedan construir razonablemente. De modo que las preguntas son: De las 500 estrellas científicamente interesantes dentro de una distancia de 30 pársecs, ¿cuántas zonas habitables seremos capaces de descubrir los astrónomos? Si existe un planeta en esas zonas habitables, ¿qué tan detectable estará ese planeta?

Para responder a esas preguntas, primero tenemos que pensar respecto de dos tipos diferentes de brillo de las estrellas: intrínseco y aparente.

Algunas estrellas se ven más brillantes porque son más calientes y tienen mayor masa que otras estrellas. Las grandes estrellas azules de las clases O y B, por ejemplo, son intrínsecamente más brillantes, o más luminosas, que una estrella G como nuestro Sol. Entre más luminosa intrínsecamente es una estrella, más ocultará la luz de un planeta en la zona habitable.

Los colores rojos de Orión. Crédito: A. Vannini, G. Li Causi, A. Ricciardi y A. Garatti

Por otro lado, las estrellas débiles y frías aún pueden aparecer como brillantes en el cielo porque están más cerca de nosotros, siendo más comunes en la galaxia que las estrellas intrínsecamente brillantes. Estas estrellas cercanas, son aparentemente más brillantes (en el cielo) pero débiles intrínsecamente (en la realidad) Los planetas en órbita de estrellas débiles pueden ser más fáciles de localizar porque la luz reflejada del planeta no está inundada por la luz de la estrella.

Dentro de 10 años, los ingenieros esperan ser capaces de diseñar un coronógrafo (telescopio que ve cosas muy cercanas al Sol), que sea capaz de detectar un planeta que tenga una diezmil millonésima del brillo de la estrella que esté orbitando. Con ese límite, para obtener una imagen de un planeta en el borde interno de la zona habitable, tendremos que mirar hacia estrellas que sean intrínsecamente menos luminosas que dos y media veces la luminosidad del Sol. Para la zona habitable exterior, donde cualquier planeta estará reflejando aún menos la luz de la estrella, las estrellas tendrán que ser más débiles o sea la mitad de la luminosidad del Sol.

Afortunadamente para nosotros, estas estrellas intrínsecamente más débiles, resulta que son las estrellas más comunes en el Universo.

El otro factor es que queremos que nuestras estrellas débiles intrínsecamente también sean aparentemente brillantes. Entre mayor el brillo aparente de la estrella, mayor el ángulo que aparentará tener entre la estrella y su zona habitable y mejor la manera como podremos determinar la zona habitable de la misma.

Estrellas azules en las Pléyades. Estas estrellas producen más radiación UV que las estrellas rojas. Crédito: DSS y LTImage

Los ingenieros nos indican que podremos observar zonas habitables que, visto desde la Tierra, tienen un tamaño angular de 40 milisegundos de arco o mayor. Cuarenta milisegundos de arco son aproximadamente, el tamaño de una moneda de diez centavos vista desde una distancia de casi 26 kilómetros (16 millas), así que los ingenieros lo están haciendo muy bien – esto es lo más moderno en tecnología de imágenes astronómicas.

En términos de brillo aparente, esa zona habitable de 40 milisegundos de arco se convierte en una estrella de magnitud seis y media, o más brillante, para poder determinar por lo menos la parte exterior de la zona habitable.

De modo que entre todas las estrellas dentro de 30 pársecs – alrededor de 2400 estrellas dentro del Hipparcos Catalogue – nos deja con 105 estrellas donde un planeta tipo Tierra, pudiera detectarse dentro de la zona habitable. Esas estrellas son tipo G, estrellas tardías tipo K y algunas recientes tipo F: estrellas que son similares a nuestro Sol. Para la zona habitable exterior, estaremos buscando a estrellas ligeramente más débiles: Estrellas G en fase final e iniciales de tipo K.

Si hago una referencia cruzada entre esas estrellas con la lista de los 500 sistemas habitables de estrellas que me gustaría observar como científico, me encuentro con 56 Habstars que son por lo menos, parcialmente observables con el TPF. Sin embargo, solo 10 de esas son totalmente observables, queriendo decir con ello que podremos obtener imágenes de la zona habitable en su totalidad con el TPF y descubrir un planeta. Pienso que esas 10 estrellas son definitivamente los objetivos más interesantes y deberían de estar en la lista principal del núcleo del TPF.

Estamos elaborando una base de datos estelares en la actualidad de modo que los astrónomos puedan ponerse listos e ir preparando sus propios objetivos para el TPF, usando la información de las localizaciones de zonas habitables, variedad, compañeras, metalicidad y todo lo demás.

Pero aún tenemos muchas preguntas sin respuesta, preguntas como, “¿Cuánto varían las firmas espectrales de un planeta con el tiempo?” También, “¿Cómo variarían si tomamos a la Tierra y la ponemos alrededor de una estrella de un tipo diferente de espectro? Hay muchos datos básicos que aún no existen en la literatura actual, por lo tanto aún tenemos muchas cosas que hacer.