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De los miles de exoplanetas descubiertos ¿tendrán lunas algunos de ellos? ¿Serán habitables? ¿Estarán habitadas?

Creada17-04-2020
Modificada17-04-2020
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Agosto7

Reseña del Documental En Busca de las Lunas Desaparecidas de la serie Desmontando el Cosmos

En Busca de las Lunas Perdidas

Documental de la serie Desmontando el Cosmos (T3, E8, 2018), donde se describen los métodos que se están intentando para detectar lunas alrededor de planetas de otros sistemas estelares.

La Tierra tiene una gran luna que ilumina las noches y con su ciclo nos permite medir los meses. Otros planetas tienen lunas, algunas tan grandes como la nuestra, otras más pequeñas.

En total se estima que existen unas 150 lunas en el Sistema Solar. Y un hecho sorprendente, en algunas de ellas se dan las condiciones necesarias para que se pueda desarrollar la Vida.

Más allá del Sistema Solar, alrededor de otras estrellas, se han encontrado miles de planetas. Y es de suponer que tendrán lunas. Y tal vez haya más probabilidades de encontrar Vida en Exolunas que en Exoplanetas.

El Exoplaneta con Anillos

Para localizar un exoplaneta hay que observar la intensidad de la luz de las estrellas. Por regla general, esa intensidad es constante, pero si un planeta pasara entre la estrella y nosotros notaríamos una disminución de su brillo durante el tiempo que el planeta tardara en realizar el tránsito estelar, normalmente unas pocas horas.

El Astrónomo Matt Kenworthy, del Observatorio Leiden, Holanda, observó que en la estrella J1407, a 430 al, se había producido un tránsito, algo había obstaculizado la luz, pero durante un período de varias semanas, casi dos meses. Y la curva de luminosidad era muy variable, subía y bajaba de una forma impredecible.

Al terminar el tránsito, una vez puestas todas las mediciones en un gráfico, observó que eran simétricas. Las características más relevantes de la curva por la izquierda se repetían, invertidas, por la derecha. Y eso significaba algo sorprendente, que no era un planeta simple, sino un planeta con anillos.

Exoplaneta con Anillos J 1407

Conforme el sistema de anillos pasaba por delante de su estrella, la luminosidad de ésta aumentaba o disminuía aportando valiosa información sobre la cantidad de anillos, su ancho y el ancho de los huecos que había entre ellos.

Y en los huecos, tal como en los anillos de Saturno, debería haber lunas.

El Hermano Gigante de Saturno

Saturno tiene un sistema de 6 anillos principales que se extienden desde unos 70 a 140 Mm de distancia (un tercio de la distancia Tierra-Luna).

J1407b tiene 37 anillos y son 200 veces más grandes que los de Saturno, llegando hasta 90 Gm del planeta (3/5 de la distancia Tierra-Sol).

Algunos astrónomos lo llaman Super Saturno o Saturno con Esteroides.

Dentro de su sistema de anillos hay un hueco muy amplio, de 4 Gm de ancho (10 veces la distancia Tierra-Luna). Si los huecos, como en Saturno, son el resultado del roce entre anillos y la formación de una luna, es probable que por ese hueco esté circulando una luna, pero no del tamaño de Ganímedes o la Luna, sino mucho más grande, tal vez del tamaño de Marte o la Tierra.

En cualesquiera otros huecos más estrechos entre los anillos puede haber otras lunas de tamaño más modesto, pero aún así mucho más grandes que nuestra Luna.

Basándose en los datos recopilados durante el tránsito se ha averiguado mucho, pero aún queda muchísimo más por conocer. Habrá que esperar a la próxima vez que el planeta vuelva a transitar sobre la estrella, dentro de unos 10~20 años. Cuando ocurra, estaremos esperando.

Radio Luna

El telescopio espacial Kepler ha descubierto en poco tiempo miles de planetas, la mayoría gigantes gaseosos.

Los planetas gigantes gaseosos tienen una atmósfera muy densa de más de 15.000 Km. A esa profundidad la presión es tanta que el gas Hidrógeno se licua y se convierte en un océano de Hidrógeno Líquido. Y más en el fondo se convierte en Hidrógeno Sólido, un metal con intensas propiedades magnéticas.

La rotación produce corrientes y el Efecto Coriolis redirige los campos magnéticos envolviendo el planeta en un gigantesco Campo Magnético.

Las lunas de los planetas gigantes orbitan por el interior de ese gigantesco y fuerte campo magnético, y si hay actividad magmática o corrientes de convección de elementos metálicos, se produce un efecto que hace que la luna emita Ondas de Radio.

Marialis Rosario-Franco lleva tiempo captando las emisiones de radio de varias lunas del Sistema Solar, como Io o Ganímedes. Las estudia y compara con detenimiento para ser capaz de reconocerlas en el futuro.

Lunas más lejanas, a decenas o cientos de años luz, emitirán señales muy débiles, y los radiotelescopios actuales no son capaces de discernir una señal tan débil, pero es posible que el próximo radiotelescopio que se construya, mucho más sensible, sea capaz de captarlas y de su estudio podamos determinar si se trata de una luna.

Y no sólo si es una luna. Aunque no podamos verla, el estudio de sus señales de radio nos permitirá conocer muchos detalles, como períodos de rotación y traslación si tiene o no atmósfera, si hay océanos o actividad volcánica, etc.

La Sombra de la Luna

Planeta en Tránsito EstelarDavid Kipping busca lunas leyendo la curva de la luz de un planeta al pasar ante su estrella. Con muy pocas variaciones aleatorias, la luz de una estrella es casi constante. Cuando el borde del planeta coincide con el borde de la estrella, el brillo de la estrella empieza a disminuir. Cuando todo el disco planetario está dentro del disco solar, el brillo se estabiliza. Al terminar el tránsito, se repite lo mismo pero en posición simétrica, el brillo empieza a aumentar hasta que el disco planetario sale por completo del disco solar y la intensidad del brillo es la misma que antes de empezar.

Pero si el planeta tiene una luna, ésta puede entrar o salir en el disco solar antes o después que el disco planetario, y eso dejaría una huella distinta, con ligeras asimetrías, no aleatorias, sino muy características.

Al estudiar el exoplaneta Kepler 1625b, a 8 Kal de distancia, ha encontrado en él esas variaciones características y eso le ha confirmado que a su alrededor orbita una luna, Kepler 1625b i, la primera exoluna que ha sido descubierta hasta ahora.

Lunas Gigantes Templadas

La Tierra está en la Zona Templada del Sistema Solar, lo que hace que la mayor parte del agua de la superficie esté en estado líquido.

De los miles de exoplanetas descubiertos, la mayoría son Gigantes Gaseosos, y algunos orbitan en la zona templada. Aún así, por muy buena temperatura que haga, un gigante gaseoso seguirá siendo inhabitable, pero no necesariamente sus lunas.

En la Zona Fría del Sistema Solar, varias lunas de Júpiter están cubiertas de hielo. Si un Gigante Gaseoso en la Zona Templada tuviera lunas similares, éstas tendrían un clima, una temperatura y un paisaje similares a los de la Tierra.

El astrónomo Justin Crepp está buscando lunas alrededor de planetas gigantes en la zona templada de su sistema y cree haber encontrado una en el planeta Kepler-86b.

Está muy lejos, a 1.130 años·luz de distancia, pero en la curva que muestra su luminosidad en tres tránsitos sucesivos ha descubierto pequeñas alteraciones justo antes o después de comenzar el tránsito, y justo antes o después de terminarlo. Y esas alteraciones son compatibles con la existencia de una Luna, que puede entrar en el disco estelar ligeramente antes o después que el planeta.

A partir de esos datos ha podido determinar que K86b tiene una luna, y más o menos el tamaño que tiene respecto a su planeta.

Si es tan grande como la Tierra tendrá una densa atmósfera, y océanos, nubes, lluvia, ríos y mares.

Probablemente, como nuestra Luna, tendrá la rotación capturada, los días serán muy largos (de 5 a 30 días terrestres, según la distancia a la que esté) y las noches en un hemisferio no serán oscuras, sino que estarán iluminadas por la luz reflejada de su planeta, siempre en la misma posición del cielo, cien veces más grande que nuestra Luna y mostrando sus distintas fases a lo largo de un día. El planeta también refleja calor, y eso hace que por las noches la temperatura no descienda demasiado.

En el hemisferio opuesto no se verá nunca el planeta, las noches serán oscuras, viéndose sólo las estrellas, y muy frías, según la duración de la noche las temperaturas podrían bajar más de cien grados.

Si esta situación se mantiene estable durante miles de millones de años... podría aparecer la Vida, microorganismos, bacterias y algas, que con tiempo formarían organismos pluricelulares y diferentes especies que poblarían los mares y continentes de la luna.

Lunas Heladas

En nuestro Sistema Solar sólo hay una luna en la Zona Templada, pero es demasiado pequeña para mantener una atmósfera. En cambio, en la Zona Fría, en las órbitas de Júpiter, Saturno y más allá, hay muchas lunas del mismo tamaño, algunas más grandes, pero la mayoría similares a la Luna.

Y muchas están cubiertas de Hielo. Hielo de Agua.

Este Hielo no llega hasta el núcleo rocoso de la luna, sino que se mantiene sólo como una corteza de varias decenas de Km de espesor. Bajo esa corteza hay un océano de agua líquida de una inmensa profundidad, en algunos casos más de 100 Km.

Géiser en EncéladoEl motivo de que ese océano no se llegue a congelar por completo es que el núcleo lunar genera calor por el efecto marea que genera el planeta alrededor del que orbita. A veces el efecto marea puede ser tan fuerte que produce terremotos y grietas en la corteza de hielo por las que manan géiseres que se elevan cientos de Km sobre la superficie. Los restos, cristales de hielo, pueden volver a caer sobre la superficie lunar o perderse, quedar en órbita alrededor de su planeta formando un anillo, tal como Encélado forma el anillo E de Saturno.

En el fondo de los océanos lunares habrá actividad geológica y volcánica, géiseres submarinos y fumarolas.

Son prácticamente las mismas condiciones que se han encontrado en algunos sitios del fondo de nuestros océanos. Y allí, sometidos a una enorme presión y en aguas a muy altas temperaturas, hay Vida, miles de especies microscópicas pero también grandes organismos pluricelulares, como Gusanos de Tubo, Gambas, Cangrejos y Peces.

En el fondo de los océanos de las lunas heladas de Júpiter, en condiciones similares ¿podrían sobrevivir esos seres?

Los Bioquímicos Christian Paulik y Patricia Pappenreiter han sometido muestras de arqueas a altas presiones y a temperaturas de 90º durante largos períodos, y han comprobado que las arqueas sobreviven y prosperan.

La Vida es posible en el fondo de los océanos de las lunas heladas del Sistema Solar.

Posible, pero ¿podemos comprobarlo?

Robot Explorador Submarino

Róver Submarino

El ingeniero Andy Klesh ha diseñado una sonda capaz de introducirse en Europa, Encélado u otras lunas heladas, atravesar su capa de hielo y al llegar a aguas libres caminar por la superficie interior de hielo.

Está dotado de ruedas con cuchillas por lo que su contacto con el hielo es mínimo, y puede rodar con un consumo muy escaso de energía.

Ya ha probado los primeros prototipos bajo la capa de hielo de la Antártida y la experiencia le ha permitido realizar mejoras.

Ahora habría que enviarlo a Europa, depositarlo en su superficie, que empiece a generar calor para atravesar 20 Km de hielo y una vez atravesado soltar lastre para flotar y quedar posado en el techo del océano. Iniciar la exploración, captar imágenes, grabar objetos relevantes, quizás organismos vivos y, si no es devorado antes de tiempo, transmitir la información a la Tierra.

Es fácil.

Todas estas Lunas

Todos estos Mundos son vuestros.
Excepto Europa.

2061: Odisea 2, Arthur C. Clark.

En la Vía Láctea hay cientos de miles de millones de estrellas. La mayoría tendrán planetas, y muchos serán planetas gigantes.

Y tendrán lunas.

Probablemente haya en nuestra galaxia, en todas las galaxias, 100 veces más lunas que planetas de tipo terrestre.

Tal vez sea posible la vida en ellas.

Algún día exploraremos los océanos interiores de Europa y Encélado y comprobaremos si existen organismos simples o complejos, microscópicos o de gran tamaño. Entonces podremos aumentar nuestras expectativas y suponer que en cualquier sistema estelar al que viajemos en el futuro encontraremos planetas, lunas y en algunas de ellas seres vivos. Tal vez inteligentes.

Y cuando nos encontremos y nos conozcamos tal vez contemplarán extrañados nuestro planeta y se pregunten sorprendidos ¿Cómo han podido evolucionar en un planeta?

Tal vez los raros seamos nosotros.

En mi opinión

Una puntualización: En el documental se menciona a menudo la Zona Habitable, pero desde hace años prefiero llamarla la Zona Templada. ¿El motivo? Porque es un concepto antropocéntrico, chovinista. Con toda seguridad, la Zona Habitable de los humanos no coincidirá con la Zona Habitable de muchos alienígenas. ¡Ni siquiera coincide con la Zona Habitable de peces, lagartos, aves y leones!

Prefiero usar un término que no sea antropocéntrico, y basándonos en la temperatura media del planeta debida a la radiación solar, la clasificación es muy simple. Si la mayor parte del agua de la superficie se mantiene líquida, estamos en la Zona Templada. Más cerca del Sol estaría la Zona Caliente, en la que los mares se evaporarían, y más lejos la Zona Fría, en la que los mares se convertirían en Hielo. Aún así, un planeta puede ser habitable algo por fuera de esos límites según la proporción de gases de efecto invernadero que contenga su atmósfera.

Creo que esta clasificación es más precisa que pensar que sólo la zona habitable por los humanos será habitable por cualquier otra especie alienígna.

Sea Luna o Planeta, para que aparezca la Vida hace falta que tenga un tamaño similar a la Tierra, y que tenga un campo magnético propio. Y para que tenga Campo Magnético Propio su rotación NO debe estar capturada. Debe Rotar a distinta velocidad que Orbita, de forma que la fuerza de marea haga rodar su núcleo sólido por el interior del manto para generar las corrientes magmáticas que generen el Campo Magnético.

Por lo demás, un magnífico documental, con buenas ideas y una buena exposición de lo poco que sabemos y lo mucho que aún ignoramos.

Ver Ficha de En Busca de las Lunas Desaparecidas de la serie Desmontando el Cosmos

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