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Hace casi medio siglo, los creadores de Star Wars imaginaron el planeta Tatooine, que sustenta la vida, orbitando un par de estrellas. Ahora, 44 años después, los científicos han descubierto nueva evidencia de que cinco sistemas estelares múltiples conocidos, Kepler-34, -35, -38, -64 y -413, son candidatos potenciales para soporte vital. La estructura matemática recientemente desarrollada permitió a los científicos de la Universidad de Nueva York en Abu Dhabi y la Universidad de Washington demostrar que estos sistemas, entre 2764 y 5933 años luz de la Tierra, en las constelaciones de Lyra y Cygnus, sustentan una “Zona habitada” fija. una región alrededor de las estrellas en la que el agua líquida podría persistir en la superficie de cualquier planeta similar a la Tierra aún no descubierto. De estos sistemas se sabe que Kepler-64 tiene al menos cuatro estrellas en órbita en su centro, mientras que otras tienen dos estrellas. Se sabe que todos tienen al menos un planeta gigante del tamaño de Neptuno o más grande. Este estudio, publicado en Fronteras en astronomía y ciencias espaciales, es una prueba del principio de que la presencia de planetas gigantes en sistemas binarios no excluye mundos potencialmente sustentores de vida.
“Lo más probable es que la vida evolucione en planetas en su Zona Habitable Sistémica, como la Tierra. Aquí examinamos si esta zona habitable existe en nueve sistemas conocidos con dos o más estrellas orbitadas por planetas gigantes. Demostramos por primera vez que Kepler-34, -35, -64, -413 y especialmente Kepler-38 son adecuados para contener mundos similares a la Tierra con océanos “, dice el autor correspondiente, el Dr. Nikolaos Georgakarakos, investigador asociado del Departamento de Ciencias. en la Universidad de Nueva York en Abu Dhabi.
Los científicos están de acuerdo en que la mayoría de las estrellas tienen planetas. Desde 1992, se han descubierto exoplanetas a un ritmo creciente: hasta ahora se han confirmado 4.375, de los cuales 2.662 fueron detectados por primera vez por el telescopio espacial Kepler de la NASA durante su misión 2009-2018 para estudiar la Vía Láctea. El telescopio TESS de la NASA y las misiones de otras agencias han encontrado más exoplanetas, mientras que la Agencia Espacial Europea está lista para lanzar su nave espacial PLATO para buscar exoplanetas en 2026.
Los doce exoplanetas descubiertos por Kepler son “circulares”, es decir, orbitan alrededor de un par de estrellas cercanas. Los sistemas binarios son comunes y se estima que constituyen entre la mitad y las tres cuartas partes de todos los sistemas estelares. Hasta ahora, solo se han descubierto exoplanetas gigantes en sistemas binarios, pero es probable que los planetas y lunas más pequeños, similares a la Tierra, simplemente hayan escapado a la detección. Se espera que las interacciones gravitacionales en sistemas de estrellas múltiples, especialmente si contienen otros cuerpos grandes como planetas gigantes, hagan que las condiciones sean más hostiles para el origen y supervivencia de la vida: por ejemplo, los planetas pueden colisionar con estrellas o escapar de la órbita, mientras que aquellos Los exoplanetas similares a la Tierra que sobreviven desarrollarán órbitas elípticas, experimentando fuertes variaciones cíclicas en la intensidad y el espectro de la radiación.
“Sabemos desde hace algún tiempo que los sistemas estelares binarios sin planetas gigantes pueden contener mundos habitables. Hemos demostrado aquí que en muchos de estos sistemas, los planetas similares a la Tierra pueden permanecer habitables incluso en presencia de gigantes. planetas “- dice el coautor prof. Ian Dobbs-Dixon, como de la Universidad de Nueva York en Abu Dhabi.
Georgakarakos y col. aquí se basa en investigaciones anteriores para predecir la existencia, ubicación y extensión de una zona permanente habitada por sistemas binarios con planetas gigantes. Primero, derivan ecuaciones que toman en cuenta la clase, masa, luminosidad y distribución de energía espectral de las estrellas; el efecto gravitacional adicional de un planeta gigante; excentricidad (es decir, grado de elipticidad de la órbita), semi-eje mayor y el período de la órbita de un hipotético planeta similar a la Tierra; dinámica de la intensidad y espectro de la radiación estelar que incide en su atmósfera; y su “inercia climática”, es decir, la velocidad con la que la atmósfera responde a los cambios de irradiación. Luego, observan nueve sistemas estelares binarios conocidos con planetas gigantes, todos descubiertos por el telescopio Kepler, para determinar si hay zonas habitadas dentro de ellos y son “lo suficientemente tranquilas” para contener mundos potencialmente sustentadoras de vida.
Los autores muestran por primera vez que existen zonas de residencia permanente en Kepler-34, -35, -38, -64 y -413. Estas zonas tienen un ancho de 0.4 a 1.5 AU (AU), comenzando en 0.6 a 2 AU desde el centro de masa de las estrellas binarias.
“En contraste, la extensión de las zonas habitadas por dos sistemas binarios sucesivos, Kepler-453 y -1661, es aproximadamente la mitad del tamaño esperado, porque los planetas gigantes en estos sistemas desestabilizarían las órbitas de los mundos habitables adicionales. Por la misma razón, Kepler -16 y -1647 no pueden albergar planetas habitables adicionales en absoluto. Por supuesto, existe la posibilidad de que exista vida fuera de la zona habitable o en lunas que orbitan alrededor de los planetas gigantes, pero eso puede ser un terreno menos deseable para nosotros “, dice el coautor Dr. Siegfried Eggl de la Universidad de Washington.
“Nuestro mejor candidato para un mundo potencialmente habitable es el sistema binario Kepler-38, a unos 3.970 años luz de la Tierra, conocido por contener un planeta del tamaño de Neptuno”, dice Georgakarakos.
“Nuestro estudio confirma que incluso los sistemas estelares binarios con planetas gigantes son objetivos candentes en la búsqueda de la Tierra 2.0. ¡Cuidado, Tatooine, aquí vamos! ”