¿Una nueva Tierra?

Hace unos días, el Observatorio Europeo Austral (ESO, por sus siglas en inglés) hizo un importante anuncio: se descubrió un planeta en la zona habitable de Próxima Centauri, bautizado como Próxima b. Este estudio fue liderado por el astrónomo Guillem Anglada-Escudé, y es parte de la campaña Pale Red Dot. Probablemente haz leído, escuchado o visto el hashtag #Proximab. A continuación, te explicamos más en detalle de qué se trata esta noticia.

Conociendo a Próxima Centauri

Proxima Centauri (Figura 1) es la estrella más cercana a nosotros, a 1.295 pársec de distancia o 4.22 años luz. A diferencia del Sol, esta es una estrella enana roja tipo M, lo que significa que está en la parte de menos masa y menos temperatura de la secuencia principal en el diagrama Hertzsprung-Russell, en donde se clasifican las estrellas según su luminosidad, dándonos información sobre su temperatura y tipo espectral.

Figura 1: Imagen de Próxima Centauri tomada por el telescopio espacial Hubble, con la cámara Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2). Créditos: ESA/Hubble & NASA.

Dado su tipo, esta estrella es menos luminosa que nuestro Sol, con una luminosidad total equivalente a un 0.17% la de éste. Sin embargo, a diferencia del Sol, la mayoría de su luz la radía en longitudes de onda infrarrojas. Proxima Centauri es una estrella variable, es decir, sufre cambios dramáticos e impredecibles en su brillo producto de sus campos magnéticos.

Su tamaño también es menor en comparación con el Sol, siendo 7 veces más pequeña o, de forma equivalente, 1.5 veces del tamaño de Júpiter.
Se cree que Proxima Centauri es parte del sistema binario de estrellas Alfa Centauri.

La Zona Habitable

Ahora que conocemos a la estrella, necesitamos entender el concepto de ‘zona habitable‘. Éste corresponde a la región circular alrededor de una estrella en la cual la radiación de ésta permitiría la existencia de agua líquida. Para entenderlo mejor, se puede pensar en términos de temperatura, siendo la región en la cual la temperatura promedio permite su existencia. Si un planeta está muy cerca de una estrella, recibirá una alta cantidad de radiación, y estará expuesto a una temperatura que producirá la evaporación del agua. En el caso de estar muy lejos, el agua se encontrará en estado sólido debido a las bajas temperaturas. Sin embargo, que un planeta se encuentre en esta zona, no nos asegura que tendrá agua. Para ello se deben dar las condiciones adecuadas en cuanto a su atmósfera, composición, rotación, traslación, y muchos otros factores.

En el caso de nuestro Sistema Solar, Venus se encuentra en el límite interior de la zona habitable, mientras Marte se encuentra en ella. Esto no significa que Marte tenga agua líquida, pero sí que se dan las condiciones para ello.

Encontrando a Próxima Centauri b

El hallazgo de Próxima Centauri b no fue fortuito, sino parte de una campaña llamada Pale Red Dot (algo así como “punto rojo pálido”). Este proyecto científico y de difusión fue lanzado en Enero del 2016 para buscar planetas extrasolares alrededor de nuestra estrella más cercana, ya que datos previos revelaban la existencia de lo que podría ser un planeta. Las observaciones duraron alrededor de tres meses y fueron llevadas a cabo con los instrumentos HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) y UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph). HARPS es una espectrómetro de alta resolución tipo echelle instalado en el telescopio de 3.6 metros de la ESO en el observatorio La Silla, en Chile.  UVES, en tanto, es un espectrógrafo óptico de alta resolución situado en el telescopio VLT del observatorio Paranal, también en Chile.

Una de las técnicas que se usan para encontrar planetas extrasolares es la medición de velocidades radiales. Un planeta que gira alrededor de una estrella ejercerá una cierta fuerza de gravedad en dicha estrella. Esta fuerza de gravedad, aunque mínima, hará que la órbita de la estrella se mueva ligeramente. Esto produce una variación en la velocidad a la que la estrella se mueve con respecto al observador (en este caso, nosotros). Esto significa que la radiación de la estrella cambiará debido al efecto Doppler. Estos pequeños cambios que se producen en el espectro de la estrella, son detectados por instrumentos como HARPS o UVES. En este video de la ESO se explica este método en más detalle.

Figura 2. Gráfico de la velocidad radial de Próxima Centauri con respecto a la Tierra. Los puntos rojos corresponden a los datos observacionales, mientras que la línea azul es un ajuste periódico de 11.2 días causado por un planeta. Crédito: Proyecto Pale Red Dot.

La masa de el planeta va a determinar qué tan grande es la variación en la velocidad radial de la estrella, y del cambio de velocidad también se puede inferir el período de rotación del planeta alrededor de la estrella.

En la Figura 2, podemos ver la variación en la velocidad radial medida para Próxima Centauri en un período de alrededor de 90 días. Después de análisis estadísticos, se concluye que esta variación se debe a un planeta orbitando alrededor de esta estrella, el que fue bautizado como Próxima Centauri b. Se encontró que el período de variación es 11.2 días terrestres, lo que quiere decir que un año, para el planeta orbitando esta estrella, tiene esa duración. Los análisis también permitieron estimar que este planeta tiene entre 1.3 y 3 veces la masa de la Tierra y que se encuentra a 7 millones de kilómetros de su estrella (lo que equivale a sólo un 5% de nuestra distancia al Sol). Es muy importante destacar que esta distancia está dentro de la zona habitable de esta estrella. En la figura 3 se muestra una impresión artística desde Próxima Centauri b.

Figura 3: Impresión artística que muestra el exoplaneta Próxima b, que orbita alrededor de la enana roja, Próxima Centauri. A la derecha, también se puede ver el sistema binario Alfa Centauri.
Crédito: ESO/M. Kornmesser

¿Puede Próxima Centauri b albergar vida?

Esta es la pregunta más interesante por ahora, pero también más difícil de responder. Próxima Centauri b no ha sido observado directamente, por lo que no sabemos su composición, traslación o atmósfera, elementos fundamentales a la hora de formar vida.

Figura 4: Impresión artística que muestra la superficie de Próxima Centauri b con su estrella y el sistema Alfa Centauri de fondo. Crédito: ESO/M. Kornmesser

La habitabilidad del planeta es muy incierta por ahora. Sin embargo, dos estudios ya han sido enviados a revistas científicas analizando este tema, y se basan en las observaciones hechas y la posible historia de formación del planeta, y los líquidos y gases que se pueden haber formado con él. Estos estudios señalan que Próxima b recibe alrededor de 60 veces más radiación de alta energía que la Tierra, y que su tiempo total de formación fue entre 7 y 16 veces mayor que el de la Tierra. No se sabe si alguna vez hubo agua, pero si la hubo, en los primeros 100 a 200 millones de años, el equivalente a 1 océano terrestre de agua se pudo haber evaporado por la radiación. Lo que pasó después es incierto: quizá el planeta logró retener gases y tener una atmósfera que lo proteja de esta radiacíon, o quizá ésta fue destruida y hoy es inhóspito. Los modelos de formación planetaria analizados, sugieren que si existe agua, estaría sólo en las regiones que reciben mayor radiación actualmente.

En el caso que Próxima Centauri b no albergue vida, este descubrimiento sigue siendo muy importante, ya que marca un avance en el descubrimiento y estudio de exoplanetas.