Por Daniel Clery
Una nueva sonda busca exoplanetas rocosos orbitando
estrellas enanas rojas, como se muestra en la impresión de este artista. ESO /
L. CALÇADA
Gracias a la sonda Kepler pionera de la NASA, sabemos que
nuestra galaxia está repleta de exoplanetas. Ahora, una nueva generación
de cazadores de exoplanetas se establece en su hogar en mundos rocosos más
cercanos a su hogar.
Más de 9 años en el espacio, Kepler ha encontrado más de
2600 exoplanetas confirmados, lo que implica cientos de miles de millones en la
Vía Láctea. Los nuevos esfuerzos sacrifican números absolutos y se dirigen
a planetas del tamaño de la Tierra cuya composición, atmósfera y factores
climáticos determinan si podrían ser hospitalarios para la vida. Liderando
la carga está el satélite Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), una
misión de la NASA que se lanzará el 16 de abril.
Creado por investigadores del Instituto Tecnológico de
Massachusetts (MIT) en Cambridge, el proyecto TESS valorado en $ 337 millones
tiene como objetivo identificar al menos 50 exoplanetas rocosos, del tamaño de
la Tierra o más grandes, lo suficientemente cerca para que sus atmósferas sean
analizadas por James Webb Space Telescope (JWST), que se lanzará en
2020 . "¿Dónde señalamos a Webb?" El Investigador
Principal de TESS George Ricker preguntó retóricamente en la reunión anual de
la Sociedad Astronómica Americana en National Harbor en Maryland en
enero. "Este es el alcance del buscador".
Al igual que Kepler, TESS encuentra planetas mirando a las
estrellas y buscando un chapuzón en el brillo cuando un planeta pasa al frente,
bloqueando la luz de la estrella en un llamado tránsito. Pero mientras
Kepler mantuvo una vista fija, viendo solo el 0,25% del cielo a una distancia
de 3000 años luz, TESS maniobrará para observar el 85% de él, a unos 300 años
luz.
La nave espacial lleva cuatro telescopios que en conjunto
examinarán una franja de cielo que se extiende desde el polo del sistema solar
hasta su ecuador, conocida como la eclíptica. Los alcances verán una tira
durante 27 días, luego cambiarán de lado y repetirán el proceso. Después
de observar 13 de estas tiras durante un año, cubriendo casi todo un hemisferio
del cielo, TESS volteará y examinará el otro hemisferio.
Más de 2 años, TESS debería medir el brillo de unos 2
millones de estrellas, dice el científico del proyecto Stephen Rinehart del
Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Si
hay un planeta por estrella [como predice Kepler], veremos muchos. Será una fuente
de información".
Los principales objetivos de TESS son las estrellas enanas
rojas, las estrellas más comunes en nuestro vecindario. Los enanos rojos
pesan menos de la mitad que el sol, por lo que no arden con fuerza, lo que
ofrece varias ventajas a los cazadores de exoplanetas. Un planeta que pasa
frente a una enana roja pequeña y oscura bloquea más luz, produciendo una señal
de tránsito más fuerte. Además, los planetas pueden rodear enanas rojas en
órbitas más cercanas que las de Mercurio, y aún tienen climas hospitalarios. Más
órbitas significan más oportunidades para las detecciones de tránsito. Los
investigadores de TESS están apuntando a velocípedos que rodearían la estrella
al menos dos veces durante un reloj TESS de 27 días. Descubrir dos tránsitos
es clave porque le dice a los astrónomos la longitud de la órbita del
planeta. Otras características del tránsito: su duración, cuánta luz está
bloqueada,
Los tránsitos no revelan la masa de un planeta, sin embargo,
que es vital para determinar su densidad, una clave para saber si está hecha de
hierro, roca o hielo. Para esto, TESS se basa en estudios de seguimiento
realizados por telescopios terrestres, que pueden observar minúsculos cambios
Doppler periódicos en la frecuencia de la luz de una estrella causada por un
planeta en órbita que tira de ella. El cambio es una pista para la masa
del planeta . De las 5000 señales de tránsito que el equipo de
TESS espera detectar, se elegirá la más clara para el seguimiento terrestre,
dice Sara Seager, directora adjunta de la misión de ciencia del MIT. El
objetivo es identificar y pesar 50 planetas para servir hasta el JWST.
Aunque es más fácil detectar planetas alrededor de enanas
rojas, es menos probable que surja la vida allí. Las enanas rojas son
erráticas, propensas a explosiones de radiación letal, y debido a que los
planetas están tan cerca, "sienten los efectos de la estrella", dice
la astrónoma Elisa Quintana de la NASA Goddard. También es probable que
los planetas cercanos estén "bloqueados por mareas", con un lado
siempre de frente a la estrella en un día abrasador eterno, mientras que el
otro lado se congela en una noche interminable. "¿Pueden ser
habitables?" Quintana pregunta. "El debate se remonta a más
de 10 años".
Más adelante este año, la Agencia Espacial Europea lanzará
otro ojo en los exoplanetas: el Satélite de Caracterización de los
Exoplanetas. En lugar de buscar nuevos mundos, se necesitará una segunda
mirada, mucho más larga, a los tránsitos de planetas conocidos para precisar
sus tamaños con mayor precisión. En combinación con mediciones de masa
desde el suelo, eso debería proporcionar una mejor solución a las densidades de
los planetas.
También debuta en los próximos meses una búsqueda en tierra
en Chile: SPECULOOS, la búsqueda de planetas habitables que eclipsan a
estrellas ultracortas. Los cuatro telescopios de 1 metro del proyecto
tienen sensores de infrarrojo cercano para detectar tránsitos de las estrellas
más oscuras y más frías; un conjunto similar en las Islas Canarias
examinará el cielo del norte. Estas estrellas son demasiado débiles para
que los pequeños telescopios de TESS las vean, pero podrían darle a JWST
valiosos objetivos, dice Michaël Gillon de la Universidad de Lieja en Bélgica,
que lidera el proyecto.
Los SPECULOOS pueden ser especialmente sensibles a los
planetas pequeños, porque incluso los cuerpos pequeños bloquearán cantidades
apreciables de luz de las tenues estrellas diana. "TESS encontrará
muchos más planetas, pero en el régimen de tamaño de la Tierra templado y
potencialmente habitable, el potencial de detección de SPECULOOS debería ser
significativamente mejor", dice Gillon. "¡Los próximos años van
a ser muy emocionantes!"
