5 de febrero de 2014

El planeta del clima extremo

Imagina vivir en un planeta con un  clima tan errático en el que no sabrías si salir a la calle en pantalón corto o con un abrigo de frío extremo. Así es este raro y inestable mundo recién descubierto por el observatorio espacial Kepler de la NASA.

Este exoplaneta, llamado Kepler-413b, experimenta un salvaje movimiento de bamboleo sobre su eje -llamado movimiento de precesión- que recuerda a una peonza cuando está a punto de dejar de girar. La inclinación del eje de rotación de este planeta puede variar hasta 30 grados en un período de 11 años, dando lugar a cambios rápidos e imprevisibles en las estaciones. Como comparación, la precesión de la Tierra es de 23.5 grados en un período de 26.000 años, así que es normal que los investigadores estén sorprendidos de la magnitud que presenta la precesión de este nuevo mundo.

Representación de la inusual órbita del exoplaneta Kepler-413b girando alrededor de su sistema binario de estrellas. Créditos: NASA/ESA/A. Feild (STScI).

Kepler-413b se encuentra a 2300 años luz de distancia en dirección a la constelación del Cisne y orbita sobre un sistema binario de estrellas cada 66 días. Una de las estrellas es anaranjada; la otra, una enana roja. Además del eje del planeta, su órbita alrededor de las estrellas también parece tambalearse ya que el plano de su órbita está inclinado 2.5 grados con respecto al plano orbital de las dos estrellas, así que visto desde la Tierra la órbita del exoplaneta se mueve hacia arriba y hacia abajo de forma continua.

El observatorio espacial Kepler busca planetas mediante el tránsito, esto es, viendo el oscurecimiento de la estrella cuando el planeta pasa por delante de ella. Generalmente, estos tránsitos funcionan como un reloj, son muy precisos; el caso de Kepler-413b no lo es. Sobre él se encontró un patrón inusual y raíz de esto se descubrió el bamboleo de su órbita.

Campo de visión del Observatorio Espacial Kepler. Créditos: Software Bisque.

"Analizando los datos del Kepler a lo largo de 1500 días, pudimos observar tres tránsitos en los primeros 180 días, uno cada 66 días. Luego estuvimos 800 días sin observar tránsito alguno. Luego, vimos 5 tránsitos seguidos", afirma el investigador principal del estudio Veselin Kostov, del Space Telescope Science Institute y de la Johns Hopkins University en Baltimore (Estados Unidos). Debido a la oscilación de la órbita, el próximo tránsito del exoplaneta se prevé que no será visible desde la Tierra hasta el año 2020.

Los astrónomos todavía están tratando de explicar por qué este planeta no está alineado orbitalmente con sus estrellas. Tal vez sea por la existencia de otros cuerpos planetarios en el sistema que hacen que su órbita se incline. O tal vez, sea que una tercera estrella cercana pueda estar unida gravitatoriamente al sistema y sea ésta la que provoque las anomalías orbitales.
Representación artística del observatorio espacial Kepler. Créditos: NASA.

"Tal vez existan planetas similares a éste [en referencia a Kepler-413b] que no podemos ver porque estamos en un período no favorable", explica Peter McCullough, miembro del equipo que ha llevado a cabo la investigación. "Y esa es una de las cosas que Veselin está investigando: ¿hay una mayoría silenciosa de cosas que no estamos viendo?", añade Mc Cullough. Y si la respuesta a la pregunta es afirmativa, eso quiere decir que hasta que el tránsito no sea visible desde nuestro planeta debido a sus oscilaciones, no podremos detectarlos, al menos por el método del tránsito.

Incluso con sus cambios de estación, Kepler-413b es un exoplaneta demasiado caliente para la vida tal como la conocemos en nuestro planeta. Debido a que orbita tan cerca de las estrellas, sus temperaturas son demasiado elevadas para que exista agua en estado líquido, haciéndolo inhabitable. Por su tamaño, es considerado un "súper-Neptuno", un planeta con una masa 65 veces superior a la de la Tierra compuesto de gas, por lo tanto, tampoco habría una superficie sólida sobre la que sostenerse.
Los resultados de esta investigación se han publicado en la revista Astrophysical Journal en el artículo “Kepler-413b: a slightly misaligned, Neptune-size transiting circumbinary planet”, por V. Kostov et al.

El equipo está compuesto por V. B. Kostov (Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University; Space Telescope Science Institut; NASA Earth and Space Science Graduate Fellow), P. R. McCullough (Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University; Space Telescope Science Institut), J. A. Carter (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics; Hubble Fellow), M. Deleuil (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille), R. F. Díaz (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille), D. C. Fabrycky (Department of Astronomy and Astrophysics, University of Chicago), G. Hébrard (Institut d'Astrophysique de Paris, Université Pierre & Marie Curie; Observatoire de Haute-Provence, Université d'Aix-Marseille), T. C. Hinse (Korea Astronomy and Space Science Institute; Armagh Observatory), T. Mazeh (Department of Astronomy and Astrophysics, Tel Aviv University), J. A. Orosz (Department of Astronomy, San Diego State University), Z. I. Tsvetanov (Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University) y W. F. Welsh (Department of Astronomy, San Diego State University).

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