Astronomía

¿Por qué varía el número de planetas extrasolares en diferentes fuentes?

¿Por qué varía el número de planetas extrasolares en diferentes fuentes?

Hay al menos tres catálogos que cuentan exoplanetas descubiertos actualizados. ¿Qué criterios utilizan para contar el número de planetas? Cada catálogo tiene un valor de recuento diferente.

Así que en este momento varios catálogos como:

  • exoplanet.eu
  • Catálogo abierto de exoplanetas
  • Archivo de exoplanetas de la NASA
  • etc.

muestran valores de número confirmado de exoplanetas entre aprox. 3500 y 4050.

¿Por qué no están de acuerdo entre ellos?


Al 6 de abril de 2020:

  • exoplanet.eu muestra 4241 planetas;
  • el Catálogo Abierto de Exoplanetas muestra 3852 planetas de los cuales 3504 están confirmados;
  • el Archivo de Exoplanetas de la NASA muestra 4144 planetas confirmados;
  • exoplanets.org indica un total de 5747 planetas de los cuales 3262 son planetas confirmados;

El número de planetas confirmados es diferente de un sitio web a otro simplemente porque lo que se está contando exactamente es diferente. Cada una de estas bases de datos tiene un criterio diferente para decidir si un exoplaneta se contará o no. Para comprender las diferencias entre estos números, debe preguntar

  • ¿Cómo se define un exoplaneta?
  • ¿Qué tan sólida debe ser la evidencia para que se cuente el exoplaneta?
  • ¿Qué métodos de detección están incluidos?

Las respuestas a estas preguntas suelen encontrarse en la sección de metodología del sitio web o en un artículo específico.

A continuación, se muestran algunos ejemplos de diferencias:

  • exoplanets.org utiliza un límite de 24 masas de Júpiter para lo que constituye un planeta o una enana marrón, mientras que el archivo de exoplanetas de la NASA utiliza 30 masas de Júpiter. No he encontrado una sección de metodología para exoplanet.eu, así que envié un correo electrónico a las personas que mantenían la base de datos y me indicaron que usaban un límite de masa de 60 Júpiter.
  • exoplanets.org solo muestra planetas que aparecen en publicaciones revisadas por pares con parámetros orbitales bien medidos, en lugar de brindar una lista completa de todos los anuncios de planetas.
  • el Open Exoplanet Catalog está descentralizado y es impulsado por la comunidad, por lo que en diferentes instancias de la base de datos, es posible que tenga diferentes números (que los autores consideran una característica, no un error).

Además de esto, cada uno de estos sitios web también puede actualizarse en diferentes momentos. Por ejemplo, el Archivo Expolanet de la NASA se actualiza una vez a la semana, pero exoplanet.eu se actualiza a diario. Pero otros sitios web pueden actualizarse en diferentes momentos y con diferentes frecuencias. Debido a esto, es posible que dos sitios web con los mismos criterios muestren números diferentes.


Ep. 125: Un zoológico de planetas extrasolares

Soñar con planetas nuevos es uno de los pasatiempos favoritos de los escritores de ciencia ficción, pero el universo a menudo los supera, con planetas en su lugar y formas que habíamos pensado en imaginar. Hoy sabemos de 228 planetas que orbitan alrededor de estrellas alienígenas, y en este episodio veremos la diversidad de estos mundos, desde planetas cubiertos de lava Mushy hasta gigantes helados y los Júpiter calientes más calientes.
Ep. 125: Un zoológico de planetas extrasolares

Mostrar notas

Anfitrión invitado de Today & # 8217s: Chris Lintott

  • Primer exoplaneta encontrado: 51 Pegasi b (1995)
  • Curioso por la astronomía y la página del planeta extrasolar n. ° 8217
  • Jodrell Bank
  • Planetas alrededor de púlsares
  • Observatorio de Arecibo
  • Jocelyn Bell Burnell
  • Cuatro formas de encontrar planetas & # 8212 PlanetQuest
  • Cómo funciona Planet Hunting & # 8212 Cómo funcionan las cosas
  • Cómo encontrar un planeta extrasolar & # 8212 ESA
  • Júpiter calientes & # 8212 Wiki
  • Formación del Sistema Solar & # 8212 Ventanas del Universo
  • Posible secuencia de eventos para la formación de un sistema solar.
  • Resumen: Migración descontrolada y formación de saltadores calientes
  • & # 8220 Bonanza & # 8221 de planetas encontrados cerca del centro de la Vía Láctea & # 8212 National Geographic
  • Exoplanetas alrededor de estrellas binarias & # 8212 Space.com
  • Bill Cochran, Universidad de Texas
  • Exoplaneta Tau Boo
  • Super Tierras & # 8211 & # 8211 Wiki
  • ¿Por qué Neptune Blue? & # 8212 Universo hoy
  • Informe meteorológico para HD 80606b y # 8212 Universe Today
  • ¿Cómo es el clima en Exoplanet HD 189733b? & # 8212 Universo hoy
  • La Zona Ricitos de Oro & # 8212 NASA
  • Astrónomos en busca de exolunas alrededor de exoplanetas & # 8212 Universe Today
  • El exoplaneta terrestre más pequeño encontrado hasta ahora por CoRoT & # 8212 Universe Today
  • Búsqueda de tránsito
  • Misión Kepler & # 8212 NASA
  • Más Kepler & # 8212 & # 8220A Búsqueda de planetas habitables & # 8221 & # 8212 JPL
  • Fotometría & # 8212 Wiki
  • Espectroscopia estelar
  • La nave espacial Galileo busca vida en la Tierra
  • La luna y el resplandor de la tierra

Transcripción: Un zoológico de planetas extrasolares

Dra. Pamela Gay: Esta semana conmigo, debido a la enfermedad de Fraser Cane, está el Dr. Chris Lintott de Oxford Astrophysics.

Gracias por rescatarnos Chris y bienvenido al espectáculo.

Dr. Chris Lintott: Está bien, sabemos que cualquiera de la Commonwealth te suena igual.

Pamela: Eso no es cierto.

Dr. Lintott: Canadiense, británico, ¿importa?

Pamela: De hecho, puedo diferenciar. Después de todo, mi marido es canadiense y tengo muchos amigos australianos. Incluso puedo distinguir su acento.

Dr. Lintott: De acuerdo, bueno, al menos no puedo imitar a un canadiense [Risas], así que seré yo mismo.

Pamela: Eso suena maravilloso, bienvenido y gracias.

Dr. Lintott: Ha sido una buena semana para los planetas extrasolares.

Pamela: Bueno, eso nos lleva al tema del programa de esta semana. Soñar con nuevos planetas es uno de los pasatiempos favoritos de los escritores de ciencia ficción, pero el Universo a menudo les gana a la hora de idear planetas, lugares y formas que pensamos en imaginar.

En este episodio, veremos la diversidad de planetas que están descubriendo los astrónomos, desde planetas cubiertos de lava blanda hasta gigantes helados y los más calientes de los Júpiter calientes. Hoy conocemos 228 planetas orbitando estrellas alienígenas.

Pero no importa cuántos encontremos, creo que siempre tendremos una debilidad, y sé que tengo una debilidad, por ese primer planeta que se encontró. ¿Puedes hablarnos de ese primer planeta alienígena?

Dr. Lintott: Sí, lo detesto. No sé de dónde viene tu debilidad [Risas] porque los primeros planetas que se encontraron no tenían ningún sentido. Hablaste de planetas en órbita alrededor de estrellas y estoy seguro de que todos se lanzaron inmediatamente a la cuestión de la ciencia ficción de no sé, una bonita puesta de sol roja en algún mundo alienígena. Tu extraterrestre de elección a tu lado mientras un mar distante baña la orilla.

Los primeros planetas no estaban en absoluto alrededor de estrellas normales, sino alrededor de púlsares, los restos de estrellas masivas muertas. No deberían estar allí. Fueron anunciados a principios de la década de 1990.

Pamela: 1991 en realidad.

Dr. Lintott: Seguro y buena memoria. Yo era más joven que tú en ese momento.

Pamela: Estaba en el último año de la escuela secundaria.

Dr. Lintott: Lo suficientemente justo. El punto fue que los astrónomos que los detectaron observaron fallas en las señales de radio que obtenemos de los púlsares. Los púlsares son normalmente relojes muy precisos. Si se desincronizan aunque sea un poco, verá una falla en la señal.

El primer planeta en ser anunciado de esta manera por un equipo de Jodrell Bank en Manchester y no en Canadá y fueron [Risas] solo un error. Resultó que se habían olvidado de dar cuenta del hecho de que la órbita de la Tierra no era circular. Es una elipse que también causa fallas en los datos. Eso hizo que la mayoría de los planetas púlsar desaparecieran excepto uno.

Así que todavía hay un púlsar que tiene un planeta a su alrededor. Ahora eso no tiene ningún sentido. R: No nos gusta tener nada en el Universo. ¿Por qué debería haber algo único? En segundo lugar, estas son estrellas que explotaron ante la [Risas] de sus vidas. ¿Cómo pudo un planeta haber sobrevivido alrededor de una estrella que explota en una supernova? Es un misterio.

Pamela: El primer planeta púlsar y el único planeta púlsar que hemos conservado hasta ahora fue descubierto con el telescopio de Arecibo.

Lo recuerdo porque me dijeron: "Te daré una cerveza, espera, eres demasiado joven", por un radioastrónomo muy emocionado [Risas] que quería celebrar este momento y tomar una cerveza, pero yo tenía 18 años.

Dr. Lintott: Hablé de este planeta con Dame Jocelyn Bell Burnell, quien es la descubiertora de los púlsares. Es su objeto menos favorito en el Universo. Es lo único que le gustaría que desapareciera porque no tiene sentido.

Creo que lo que debe haber sucedido es que los escombros que son material sobrante después de la explosión deben haberse unido de alguna manera para formar una segunda generación de planetas o una segunda generación de planetas, al menos en singular. Ese es el planeta púlsar. ¿Pasamos a algo con estrellas alienígenas en el cielo? [La risa]

Pamela: Eso suena como un buen plan. Así que pasamos de este sistema de púlsar a personas que intentaban encontrar formas de encontrar planetas alrededor de sistemas más normales, más sistemas cercanos, y tal vez encontrar planetas que realmente entendiéramos.

Dr. Lintott: Es un juego en el que la gente ha estado desde principios de los ochenta, buscando sistemáticamente planetas.

Pamela: La forma en que hemos estado haciendo esto ha sido utilizando el sistema Doppler y el desplazamiento Doppler de la luz. De hecho, podemos medir las estrellas que se mueven aproximadamente a la velocidad que camina una persona, un metro por segundo.

Al buscar ligeras variaciones en los movimientos de las estrellas (hicimos un espectáculo completo sobre esto al que enlazaremos en las notas del programa) podemos encontrar estos planetas tirando de las estrellas e identificando, oh planeta y luego comenzar a descubrir qué son las características del planeta, qué masa tiene, qué tamaño de órbita tiene según la periodicidad y 51 Peg fue el primer planeta que encontramos.

Dr. Lintott: Bueno, lo hiciste sonar muy fácil. Es una idea simple que estás buscando el bamboleo de la estrella. No podemos ver los planetas directamente. En realidad, si haces los cálculos, no es que los planetas sean demasiado débiles para ser vistos, es solo que están ahogados por el resplandor de las estrellas junto a ellos.

Ese es el problema, distinguir los pequeños objetos que brillan por la luz reflejada junto a la estrella brillante. Lo hiciste sonar fácil, solo mira cómo se tambalea la estrella. [Risas] Pero antes que nada, debemos enfatizar, estamos hablando de metros por segundo. Esa es una precisión sin precedentes en astronomía. Realmente es algo inaudito en física a través de estas grandes distancias.

En segundo lugar, el problema es que necesitas entender lo que hace la estrella porque las estrellas son cosas complicadas. Como dije antes, no son el dibujo infantil de un bonito disco naranja o amarillo.

Pamela: Ni siquiera estamos mirando ese disco. Lo que estamos viendo son las líneas espectrales. Estas líneas varían con la temperatura. Varían con la velocidad de rotación de la estrella. Varían con la masa de la estrella, se obtiene un ancho de línea diferente. Eso no lo afecta, pero cualquier cosa podría estar sucediendo para cambiar estas líneas.

Dr. Lintott: Necesitas entender las estrellas. Lo que hacemos es empezar mirando estrellas aburridas. A medida que ha pasado el tiempo, hemos mejorado en eso. Ciertamente, la primera estrella es 51 Peg es una estrella sensible perfectamente ordinaria, aburrida e inmutable. Mucho más tranquilo que el sol por ejemplo.

Hubo estos cambios Doppler y se podría deducir que eran planetas a partir de ellos y la gente siguió e hizo muchos más de estos, pero hay un par de moscas en el ungüento.

Uno es que comprendas la estrella correctamente. Y en segundo lugar, la razón por la que algunas personas se muestran escépticas es que este planeta no era lo que pensábamos que estábamos buscando en absoluto. Era lo que llamamos un Júpiter falso.

Pamela: Todos comenzamos con esta creencia inicial de que entendíamos cómo se forman los sistemas solares y todos se forman de acuerdo con lo que aprendí inicialmente. Luego reescribieron todo cuando estaba en la escuela de posgrado que tienes mundos rocosos al lado de la estrella. Tienes mundos gaseosos en la mitad del sistema solar.

Luego, colocas las cosas heladas: Neptuno, Urano y Plutón, que en ese entonces todavía era un planeta, tan lejos del sol como puedas en tus sistemas solares. De repente, nos deshicimos de todo el sistema solar interior y básicamente pusimos a Júpiter más cerca del sol de lo que está Mercurio.

Dr. Lintott: Eso es difícil de explicar porque teníamos un buen modelo estándar de por qué había planetas rocosos cerca, cosas calientes a los lados. Específicamente, lo que sucede es esto: formas planetas golpeando granos de polvo. Algunos de los granos de polvo se acumulan en pedazos cada vez más grandes.

Si estás en una región del disco a partir de la cual se están formando planetas donde hay mucho hidrógeno, lo que significa que estás en una región más fría y densa hacia el borde y pasas un tamaño crítico que es algo así como no aguantar. yo a esto, pero algo como el tamaño de Marte. Entonces, de repente, puedes atraer, por lo que debe ser más grande que la Tierra, olvídate de Marte, es más grande que la Tierra, atraes el hidrógeno y de repente obtienes el gigante gaseoso.

Todavía creemos que incluso estos Júpiter calientes como el planeta que orbita 51 Peg deben haberse formado en el disco exterior. No hay forma de retener el hidrógeno en la región caliente del disco interno.

Entonces, tenemos este extraño y loco modelo de los primeros sistemas solares alrededor de estas estrellas donde se forma algo como Júpiter y luego, en lugar de quedarse donde está Júpiter, creemos que estos planetas deben haber migrado hacia el interior, hacia el centro.

Resulta que hay una muy buena razón por la que podrían hacer eso. Es solo que nadie pensó en considerarlo porque nunca lo hemos necesitado. No tenemos que hacer esto para explicar nuestro sistema solar.

Pamela: El problema es que podemos lograr que migren, pero para lograr que dejen de migrar, todavía estamos luchando por resolverlo. Para que pueda obtener un planeta, puede hacer que su órbita se haga cada vez más pequeña de forma dinámica ...

Dr. Lintott: Es solo fricción.

Pamela: Es fricción. Básicamente, lo ralentizas frotándolo contra cosas en órbitas más pequeñas. Se come esas cosas más pequeñas a medida que entra en espiral y se come esas cosas más pequeñas a medida que entra en espiral.

Puede hacer que se detengan haciéndolos llegar a un punto donde no hay nada que los frene, donde esa área ha sido despejada por la estrella central.

Dr. Lintott: Entonces, si la estrella ha estado activa y ha limpiado la parte interna del disco, entonces su planeta se detiene allí. Esos son los Júpiter calientes.

La pregunta es ¿por qué no sucede eso en nuestro sistema solar? ¿Por qué Júpiter sigue sentado donde está?

Pamela: La otra pregunta es ¿por qué hay sistemas solares que solo limpiaron algo una fracción del tamaño de la órbita de Mercurio y nada más y terminaron con Júpiter básicamente encima de los soles? Nos quedamos con esta diversidad de preguntas.

Dr. Lintott: Creo que la diversidad es la palabra clave allí. Ahora estamos discutiendo sobre cosas para las que aún no hay una respuesta correcta. La diversidad es la palabra clave porque sabemos que hay diversidad de estrellas.

Cualquiera que haya mirado a las estrellas jóvenes sabe que son tan individuales como los adolescentes. Algunos son violentos, otros dramáticos y algunos son tranquilos y silenciosos, sentados y continuar con sus vidas. No me sorprende demasiado que tenga diferencias de tamaño diferentes.

Lo que es asombroso si miras las simulaciones y creo que es asombroso es que esto pudo haber sucedido varias veces en el mismo sistema solar. No tienes que explicar un Júpiter caliente que puede ser solo el último en entrar. Nuestro sistema solar puede haber tenido varias de estas cosas arrasando el área [Risas] del sistema solar en el que ahora nos sentamos.

Pamela: Y no tenemos ningún hecho para basar eso, pero los teóricos pueden llegar a eso.

Dr. Lintott: Dije que sí, pero la cuestión es que el problema difícil ahora es no explicar los Júpiter calientes. La teoría de las formaciones planetarias ha sufrido tal transformación en los últimos diez años que el problema no es explicar 51 Peg by así sucesivamente. Está explicando a Júpiter.

Pamela: Sí, ahora estamos en esta situación en la que hemos levantado las manos. Buscamos planetas en todas partes. Buscamos todos los lugares que nunca pensamos buscar.

Estamos mirando alrededor de diminutas estrellas enanas rojas, estrellas gigantes más calientes, estrellas que son decenas de veces más grandes que nuestro sol y estamos encontrando planetas en casi todos lados.

Dr. Lintott: Estamos mirando hacia el centro de la galaxia donde hay interacciones entre estrellas que serían demasiado frecuentes para encontrar planetas. Vemos planetas allí. Miramos alrededor de estrellas binarias.

Todo el mundo sabe que, a pesar de la ciencia ficción, todo el mundo sabía que debería decirlo, que no se puede tener una órbita estable para un planeta alrededor de una estrella binaria. Es demasiado complicado y, sin embargo, ahí están.

Pamela: Fue Bill Cochran de la Universidad de Texas quien hizo ese primer descubrimiento con 61 SIG y desde entonces hemos seguido encontrándolos. Mi exoplaneta favorito es Tau Boo c. Intenta decir eso rápido.

Es un sistema binario donde "Tau Boo a" es la estrella, "Tau Boo b" es la segunda estrella y "Tau Boo c" es el planeta del sistema. Entonces, los estamos encontrando en sistemas binarios, en todos los tamaños de estrellas y lo que es genial es que ahora también estamos comenzando a encontrar finalmente todos los tamaños de planetas.

Dr. Lintott: Porque esto es lo que todos quieren. No importa los Júpiter calientes, son muy emocionantes, no importa los Júpiter normales que hemos comenzado a descubrir. Las técnicas ahora son tales que nos permiten ver las cosas de Júpiter en órbitas similares a las de Júpiter. Se necesita un tiempo, tienes que esperar a que Júpiter orbite su estrella, así que tienes que ser más paciente. Pero ahí lo tienes.

Todo lo que realmente queremos es el de la Tierra. Nos gustan los gigantes gaseosos. Tengo buenos amigos que estudian a los gigantes gaseosos. Cassini es una nave espacial asombrosa [Risas] en Saturno, pero lo que nos importa es que queremos encontrar la Tierra y queremos saber si hay agua líquida allí.

Queremos encontrar cosas a las que podamos acudir o en las que puedan estar los extraterrestres. De eso se trata todo esto. ¿A dónde llegamos ahora? Supongo que se sigue batiendo el récord del planeta extrasolar más pequeño.

Después de los calientes Júpiter y los Júpiter, creo que lo primero que los comunicados de prensa llamaron superratas, que es un poco desesperado, es que no estoy seguro de que vaya a sobrevivir. Lo que realmente buscamos son cosas de cinco a diez veces el tamaño de la Tierra, gigantes de hielo, al menos para mí.

Pamela: Correcto, y una de las cosas frustrantes para alguien que recibe comunicados de prensa es que a los oficiales de prensa les encanta usar la frase "similar a la Tierra" cuando hablan de Neptuno.

No sé ustedes, pero lo único que Neptuno y la Tierra tienen en común es que son predominantemente azules. Las razones por las que son predominantemente azules son muy, muy diferentes. Tú..

Dr. Lintott: En ese caso, no es agua.

Pamela: No, realmente no tienes que preocuparte por los tiburones blancos si te adentras en las cosas azules de Neptuno. Tienes que preocuparte por el metano, ah, ligeramente diferente.

Dr. Lintott: Pero Neptune es genial. Quiero decir que deberíamos iniciar una campaña para preservar Neptunes en el Universo. Creo [Risas] que no es una superrata. Es una clase de planeta inusual.

Esa es otra forma en que todo lo que aprendimos, tú y yo, en la escuela está mal, Pamela, es que dijiste que había dos tipos de planetas. Ahora, en realidad, fuiste mejor que eso, señaló que todos aprenden que hay dos. Tienes a Mercurio, Venus, la Tierra y Marte, que son los rocosos Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, que son gigantes gaseosos. Bueno, no es cierto.

Júpiter y Saturno tienen una estructura interna muy diferente a Urano y Neptuno. Júpiter y Saturno se ajustan a la imagen tradicional de estrellas fallidas, grandes bolas de hidrógeno que básicamente no crecieron lo suficiente como para encenderse.

Urano y Neptuno son más complicados. Parecen tener una estructura interna que delineó, supongo que esa es la palabra, que la composición es muy diferente y las cosas en el sistema solar exterior donde se estaban formando eran caóticas.

Es posible, por ejemplo, que hayan cambiado de lugar hasta 10 o 20 veces. Son mundos interesantes por derecho propio.

Pamela: Así que tenemos estos planetas helados, ricos en moléculas de amoníaco y metano que tienen estos patrones climáticos cambiantes interesantes donde vemos tormentas y lo que es genial es que cuando miramos otras estrellas, encontramos más y más ejemplos de estos.

Lo bueno es que a medida que nuestra tecnología mejora, a medida que observamos más y más casos (en algunos casos, solo observamos estrellas más pequeñas), podemos comenzar a encontrar planetas cada vez más pequeños.

Esto se debe a que con el cambio Doppler, obtienes el mayor tirón del mundo más grande. Los Júpiter calientes que están muy cerca pueden causar el mayor daño a su estrella. En algunos casos, las mareas se mueven a través de la superficie de las estrellas cuando están lo suficientemente cerca. Esa es una de las cosas que creo que es realmente genial.

Dr. Lintott: ¿Se les ha visto allí? No he visto resultado. Eso es fantástico.

Pamela: De hecho, podemos determinar que las superficies de las estrellas se ven afectadas por estos planetas cercanos.

Al mismo tiempo, también estamos obteniendo estos efectos climáticos dramáticos en algunos casos con estos mundos calientes que están disparando muy cerca de sus estrellas. Hay un caso de un planeta, sin nombre romántico, es HD80606B. Es un gas ...

Dr. Lintott: Me encantan los nombres, ¿no?

Pamela: [Risas] Es bastante ridículo intentar trabajar con estos nombres. HD significa que es de, en particular, creo que el catálogo de Henry Draper.

Dr. Lintott: Creo que el punto es que a nadie le importa, ¿verdad? Es un planeta que servirá.

Pamela: Es un planeta. Este pequeño planeta en particular se encuentra a unos 190 años luz de distancia de la Tierra y es bastante gigante gaseoso, piense en Júpiter. Se mueve desde una órbita más pequeña que la órbita de Mercurio, por lo que se acerca al sol más que Mercurio. Luego regresa a una órbita elíptica para parecerse más a la distancia entre la Tierra y nuestro sol.

En un período de seis horas mientras lo miramos con el telescopio espacial Spitzer, la temperatura de este planeta aumentó de 980 grados Fahrenheit a 2240 grados Fahrenheit. Estamos viendo el clima y las tormentas en planetas alrededor de otras estrellas a medida que se ven profundamente afectados por sus órbitas por su estrella.

Dr. Lintott: Son las órbitas las claves. Seguiré volviendo a la búsqueda que todos realmente quieren un planeta parecido a la Tierra. Sí, eso significa rocas más pequeñas, pero también significa un lugar donde el agua puede sobrevivir en la superficie.

Eso significa que debe ubicarse en lo que a algunas personas, incluyéndome a mí, les gusta llamar la zona de Ricitos de Oro. Entonces, si recuerdas la historia de Ricitos de Oro y los 3 osos, el punto era que querías la papilla que no esté demasiado caliente, que no esté demasiado fría, pero que sea la correcta. Así que, al igual que en el sistema solar, la zona Ricitos de oro es el lugar que no es demasiado caliente para tener agua como Mercurio y Venus, no es demasiado fría para tener agua líquida como Júpiter, Saturno, etc., pero está bien.

Como la Tierra, Marte está al borde. Podemos predecir la zona Ricitos de Oro para cualquier estrella que miremos. Lo que realmente queremos es encontrar planetas orbitando dentro de él. No hemos encontrado ningún planeta del tamaño de la Tierra en esa pequeña zona hasta ahora.

Lo que hemos encontrado tenía muchos impulsores de gas y discos de hielo que se relajan. Debo mencionar que debido a que pueden tener lunas, todavía no hemos llegado.

Pamela: Buscamos a Endor. [La risa]

Dr. Lintott: Si te agrada. Futura estación espacial, pero ¿por qué no tener civilizaciones en lunas?

La razón por la que quiero hablar sobre exoplanetas hoy, creo que ambos lo hicimos, fue un descubrimiento que vino de un grupo francés hace solo unos días.

Fue el descubrimiento del primer planeta que podemos señalar y decir "sí, definitivamente es un planeta rocoso".

Pamela: Y se encontró con una técnica completamente diferente a la que hemos estado hablando hoy.

COROT en lugar de buscar la velocidad a la que se mueven las estrellas, observando el desplazamiento Doppler, en realidad busca ver que la luz de la estrella se debilita porque el planeta pasa entre nosotros y la estrella, eclipsando una pequeña cantidad de la luz de la estrella. . A esto lo llamamos tránsito.

Esto es algo que puede hacer cualquier persona con un telescopio de 4 pulgadas que esté realmente bien configurado. Hay información en transitsearch.org sobre cómo participar en esto.

Dr. Lintott: El COROT es un poco más avanzado. No es un telescopio más grande que el que probablemente tendréis muchos de vosotros. Es un telescopio de 27 centímetros, así que creo que eso son 9 pulgadas y un poco.

Pero es en el espacio lo que le da una ventaja. Observa una gran cantidad de estrellas y busca estos tránsitos. Encontró uno, uno particularmente especial del que nos acaban de hablar. El planeta se llama COROT-Exo-7b. Sabes que es malo cuando ni siquiera los franceses pueden pensar en un nombre romántico para [Risas] un mundo nuevo.

COROT-Exo-7b es una estrella de menos del doble del diámetro de la Tierra. Con los tránsitos no solo mides la masa, lo que obtienes es un tamaño porque ves que el planeta comienza a moverse a través de la estrella y luego ves que se mueve completamente hacia el disco para que realmente puedas medir el tamaño de estas cosas que es impresionante.

Pamela: Y la forma en que esto funciona es cuando el planeta está completamente frente a la estrella, estás en un punto plano con la mínima luz.

Entonces tienes una parte inclinada a medida que pasa de la cantidad normal de luz que ves desde la estrella, se inclina hacia abajo cuando el planeta comienza a bloquearse, comienza a bloquearse ... el planeta completamente frente a la estrella.

Entonces obtienes un punto plano. Es ese punto plano que se encuentra mientras se mueve a través del disco y luego lo obtienes lentamente desde el frente de la estrella. Esto te da el diámetro.

Dr. Lintott: Entonces tenemos el diámetro, que es fantástico y el punto es que está por debajo del valor crucial. La gente discutirá sobre dónde te mueves de un planeta rocoso a un gigante helado, pero estamos hablando de alrededor de 5 veces la masa de la Tierra.

Hay unos pocos en la línea fronteriza, pero esto es mucho menos que eso, incluso si tiene una densidad muy extraña, entonces solo ha sido más de 4 veces la masa de la Tierra. Este es un planeta inequívocamente rocoso, excepto ...

Pamela: Excepto que no puedes caminar exactamente sobre su superficie. Es mucho más la consistencia de Silly Putty realmente caliente.

Dr. Lintott: Porque el problema es que orbita alrededor de su estrella cada 20 horas. Entonces está muy, muy cerca y eso significa que su temperatura probablemente esté entre mil o mil quinientos grados centígrados.

Pamela: Eso es malo.

Dr. Lintott: Bueno, hace calor. Ciertamente no está en la zona de Ricitos de Oro. No comerías papilla a esa temperatura. De hecho, es interesante. Todavía no he hablado con ninguno de los expertos. Es algo que necesito hacer.

¿Es esta roca que está muy caliente? ¿Está lo suficientemente caliente como para derretirse? Me refiero a que la superficie de la Tierra hace cosas bastante interesantes a esa velocidad. Quizás no tenga corteza en absoluto.

Es posible que el planeta tenga algún tipo de extraña mezcla de lavary magmary. Es intrigante, pero es el primer planeta terrestre. Es como una versión extrema de nuestro Mercurio y ese es un momento asombroso en la historia de la humanidad.

Pamela: Solo para tener una perspectiva, el punto de fusión del hierro es de 1.535 grados, por lo que estamos hablando de que puedes oler sin hacer mucho esfuerzo en la superficie de este mundo.

Dr. Lintott: Bien, bueno, si tú y alguien quieren hacer alguna fundición, COROT-Exo-7b es el lugar [Risas] para ir por el sonido de las cosas.

Pamela: Así que hemos pasado de saber acerca de los súper Júpiter que estaban prácticamente en la superficie de las estrellas que orbitaban a encontrar lentamente Júpiter que están en posiciones más parecidas a Júpiter que tienen más tamaño de Júpiter.

Algunas de las cosas que hemos estado encontrando son mucho más grandes que incluso Júpiter. Comenzamos a encontrar cosas del tamaño de Neptuno y son geniales, pero finalmente hemos encontrado algo difícil.

La próxima gran cosa que queremos encontrar es, por supuesto, otra Tierra. Puedes empezar a llegar con COROT. COROT todavía es muy sensible a la necesidad de estar cerca de la estrella para aumentar la probabilidad de verla.

Dr. Lintott: Piense si alguno de los oyentes vio el tránsito de Venus hace unos años. No notó cuándo Venus se movió frente al sol visto desde la Tierra.

No notó una caída significativa en la temperatura o el brillo del sol. Necesitas que el planeta esté cerca para bloquear una cantidad significativa de la estrella.

Pamela: Más allá de eso, la probabilidad de que el planeta se alinee de tal manera que desde el planeta Tierra lo veamos pasar frente a la estrella, esa probabilidad aumenta cuanto más se acerca a la estrella.

Puede imaginarse si está tratando de alinear a un amigo para que esté parado de tal manera que una estatua en una colina distante parezca estar encima de su cabeza. El lugar donde se encuentran aumenta la capacidad de lo fácil que es hacerlo.

Acerca el planeta a la estrella y hay muchos lugares en los que puedes ponerlo donde lo verás frente a la estrella. Muévelo muy lejos de la estrella y la probabilidad de que pase directamente frente a la estrella es mucho más limitada.

Dr. Lintott: Lo que necesitamos son telescopios más grandes para hacer esto y más. Ahí es donde entra una nueva misión de la NASA que se lanzará el próximo mes.

Pamela: Esta es la Misión Kepler. Este va a ser muy divertido. Este es un telescopio más grande. Es un espejo primario de 1,4 metros.

Es algo en lo que podemos comenzar a mirar un poco más lejos y podemos comenzar a ser sensibles a las estrellas más pequeñas también con las precisiones realmente altas que se necesitan.

Este es un sistema que no va a orbitar el planeta Tierra. Si está en órbita alrededor del planeta Tierra, la Tierra se interpone en el camino de algunas de las partes del cielo que está viendo.

Dr. Lintott: Es un hecho bien conocido que la Tierra se interpone en el camino. Es solo contaminación lumínica.

Pamela: Bueno, sí, la Tierra es un problema. Tienes razón, la contaminación lumínica de la Tierra también es un problema. Puede obtener efectos de dispersión extraños que realmente afectan la fotometría.

Para encontrar esa pequeña, en algunos casos una milésima parte de un porcentaje de caída de luz cuando el planeta pasa frente a la estrella, hay que eliminar todas las fuentes de aire. La Tierra es una fuente de aire, así que vamos a deshacernos de ella. La forma en que nos deshacemos de él es que estamos moviendo el satélite para que siga detrás del planeta Tierra en órbita alrededor del sol.

Simplemente se va a sentar ahí y mirar una y otra vez a un campo en la constelación de Cygnus. Va a estar buscando las estrellas en este campo para sufrir estas ligeras variaciones de luz que indican que un planeta ha pasado frente a una estrella.

Dr. Lintott: Es una técnica de búsqueda muy diferente a la que se ha utilizado antes. Otras misiones como COROT han escaneado el cielo y tomado datos siempre que han podido.

Kepler es el objetivo. Está en esta región y ahí es donde estamos mirando. Está justo en el medio de la Vía Láctea para aumentar la cantidad de estrellas que vamos a ver.

Solo necesitan tener suerte y el lema de la misión es: “Una búsqueda de planetas habitables”. ¿Puedes ceerlo? [La risa]

No solo podrá apuntar a la estrella, mirar hacia arriba a una estrella en el cielo y decir que no solo tiene planetas, no solo esos planetas son rocosos, sino que sabemos que pueden tener agua, sabemos que puede haber luz allí.

Quizás algún día los humanos caminen por allí. Es un pensamiento asombroso.

Pamela: Ya sabemos cómo buscar diferentes ingredientes en las atmósferas de las estrellas y en las atmósferas de los planetas con bastante comodidad. La forma en que lo hacemos es volviendo a la espectroscopia estelar.

Dr. Lintott: O espectroscopía planetaria. [La risa]

Pamela: Exactamente y de la forma en que lo hacemos, de hecho lo hemos practicado en nuestro propio sistema solar, cuando la luz solar atraviesa la atmósfera de un planeta, esa luz solar puede tener trozos de color. Longitudes de onda específicas que son huellas dactilares de átomos específicos extraídos de la luz solar que atraviesa la atmósfera.

Buscamos esa absorción y buscamos en algunos casos diferentes moléculas, diferentes átomos para excitarse también y emitir luces de emisión. Estas huellas digitales de líneas nos dicen qué hay en las atmósferas de estos planetas.

Así es como hemos estudiado la atmósfera. Así es como estudiamos la atmósfera de Marte. También es la forma en que comenzamos a estudiar la atmósfera de, en algunos casos, estos Júpiter calientes. Incluso hemos encontrado agua.

Dr. Lintott: Como hablabas de usar eso para estudiar el sistema solar, sí, Marte y Venus, son bastante divertidos e interesantes. Mi historia favorita es que los astrónomos incluso han usado esto para intentar detectar vida en la Tierra.

Entonces, la pregunta es, ¿qué tendríamos que ver en la atmósfera de la Tierra para establecer que había vida aquí? Resulta que es bastante fácil. Por ejemplo, la cantidad de oxígeno en la atmósfera está fuera de equilibrio. Hay mucho más de lo que debería haber simplemente porque tenemos plantas en la superficie.

Entonces, si estuvieras en una estrella distante y hubieras detectado la Tierra, tal vez con algo como Kepler mirando nuestro parche de cielo, miras la atmósfera de la Tierra con la próxima generación y el equivalente de la próxima generación de telescopios. Probablemente necesite un metro de 15 o algo para hacer esto correctamente.

Entonces sabrías que había una especie de vida primitiva en la Tierra. Es asombroso. Creo que hay un comunicado de prensa maravilloso de Galileo que pasó por la Tierra en su camino a Júpiter hace años, que anunció el orgulloso descubrimiento de vida en la Tierra y señaló que aún no estábamos seguros de si era inteligente o no. [La risa]

Pamela: ¿Y eso hizo que los centros de astrobiología de la NASA estuvieran trabajando para tratar de averiguar qué es una firma química específica de la civilización? Estamos tratando de averiguar qué atmosférico ...

Dr. Lintott: Dióxido de carbono [risas]

Pamela: cosas, el dióxido de carbono es parte de ello, pero hay otras formas de conseguirlo. Estamos tratando de averiguar qué moléculas salen y ocupan atmósferas solo cuando hay algún tipo de complejo industrial en funcionamiento que destruye la atmósfera de una manera muy específica de la civilización.

Dr. Lintott: También puede tomar otros pasos antes de llegar. Por ejemplo, hace aproximadamente un año salió una hermosa obra en la que la gente miraba Earthshine, la luz reflejada en el lado oscuro de la luna. Lo que ves si ves una luna creciente con el resto de la luna brillando débilmente, eso es luz reflejada de la Tierra.

Si detectamos esa luz con un gran telescopio, esa luz se ve mirando la atmósfera de la Tierra y podemos observar todo tipo de características. Hay uno favorito llamado borde rojo, es una caída repentina en el brillo que se debe a la presencia de vegetación sustancial en la superficie.

Es casi como si en esta década estuviéramos descubriendo planetas. Luego, en la próxima década también, buscaremos intentar hacerlos mundos para darles personalidad. Mirar lo que hay en esa superficie para ver dónde podría haber vida. Quién sabe, creo que va a ser todo un viaje.

Pamela: Ya ha sido todo un viaje. Nunca supimos de dónde veníamos en términos de bien, teníamos este modelo y estaba roto y estábamos tristes.

Ahora hemos alimentado a los teóricos con nuevos juguetes con los que jugar, nuevos datos para construir teorías. Comenzamos a alimentar a los escritores de ciencia ficción con nuevos lugares para colocar sus planetas y estamos comenzando a ...

Dr. Lintott: Sin embargo, se necesitan mejores nombres antes de que los escritores de ciencia ficción los inventen.

Pamela: [Risas] necesitamos mejores nombres. Con la próxima generación de telescopios, encontraremos los grandes nuevos descubrimientos del mañana que, con suerte, incluirán plantas. Dejémoslo en las plantas por ahora.

El resto es tema de otro programa. Por mucho que me haya encantado tenerte aquí Chris, tengo que esperar que Fraser, el pobre Fraser recupere su voz y su cuerpo.

Dr. Lintott: Que te mejores pronto Fraser.

Pamela: Gracias y ha sido un placer Chris.

Esta transcripción no coincide exactamente con el archivo de audio. Ha sido editado para mayor claridad. Transcripción y edición de Cindy Leonard.


¿Cómo se usa la espectroscopia en astronomía?

Espectroscopia ayuda astrónomos para determinar la composición, temperatura, densidad y movimiento de un objeto. Infrarrojo espectroscopia ayuda a identificar los átomos y moléculas del objeto. El desplazamiento al rojo o al azul (efecto Doppler) en una línea espectral indica qué tan rápido el objeto se aleja de la Tierra o se acerca a ella.

También cabe preguntarse qué es la espectroscopia y cómo se utiliza. Espectroscopia es usó en química física y analítica porque los átomos y las moléculas tienen espectros únicos. Como resultado, estos espectros pueden ser usó para detectar, identificar y cuantificar información sobre átomos y moléculas. Espectroscopia es también usó en astronomía y teledetección en la Tierra.

Con respecto a esto, ¿cómo usan los astrónomos la espectroscopia para estudiar las estrellas?

Astrónomos también puede medir los movimientos del sol y estrellas midiendo cambios en las longitudes de onda de las líneas de emisión, o por las formas de las líneas de emisión en el espectros. Los movimientos se pueden medir debido al efecto Doppler, que cambia la longitud de onda de las ondas sonoras o las ondas luminosas de una fuente en movimiento.

¿Qué es el análisis espectral en astronomía?

Astronómico la espectroscopia es el estudio de astronomía utilizando las técnicas de espectroscopia para medir la espectro de radiación electromagnética, incluida la luz visible y la radio, que irradian estrellas y otros objetos celestes.


¿Por qué varía el número de planetas extrasolares en diferentes fuentes? - Astronomía

¿Es cierto que en algún experimento se midió una velocidad, más rápida que la velocidad de la luz en el vacío?

Si la respuesta es SÍ, ¿qué tipo de partícula se utilizó para ese experimento: un fotón, un neutrino u otra partícula?

Según Einstein, ¿no es posible enviar una señal de un cuerpo a otro a velocidades más rápidas que la luz? ¿El valor medido es un nuevo límite?

No. Todavía no es posible enviar información más rápido que la velocidad de la luz y no se viola la causalidad. Además, los autores del experimento dicen que ningún objeto con una masa en reposo finita puede viajar más rápido que la velocidad de la luz.

¿Podrías explicar el experimento o dónde puedo leer?

Si tiene los conocimientos técnicos, el mejor lugar para leer sobre él es el artículo de Nature. El número es del 20 de julio de 2000 (vol. 406), página 243.

El experimento creó un pulso cuya velocidad de grupo tenía un valor negativo de -c / 310 (c = velocidad de la luz). Tenga en cuenta que esto es en un medio y la velocidad de la luz en el vacío sigue siendo c. La diferencia en los tiempos de tránsito entre viajar en el vacío y en el medio = L / v - L / c donde L es la longitud de la cavidad, v es la velocidad de la luz en el medio. Ahora bien, si v es suficientemente negativo, entonces la diferencia en los tiempos de tránsito puede volverse lo suficientemente negativa como para que el pico del pulso emerja del medio en un instante antes que cuando entra el pico del pulso.

Entonces, ¿qué está pasando? Como el pulso tiene una duración finita, se necesita que se sumen un número infinito de ondas de diferentes frecuencias para dar el pulso requerido. Cuanto más corto sea el pulso deseado, mayor será el ancho de banda de frecuencias que se deben utilizar. Por lo tanto, todos los pulsos de luz están formados por un paquete de ondas de diferente frecuencia, cada una de las cuales tiene una amplitud y una fase diferentes. La velocidad de las ondas individuales es la velocidad de fase y la velocidad a la que el pico del paquete de ondas se conoce como velocidad de grupo. Es la velocidad del grupo la que determina la rapidez con la que se transfiere la información.

Una velocidad de grupo negativa se produce cuando las fases de los diferentes componentes de frecuencia son desplazadas por el medio a través del cual viajan, de modo que el paquete de ondas que forman a la salida se adelanta en el tiempo en comparación con el mismo pulso que viaja a través del vacío. El pico del pulso en la salida resulta del flanco ascendente hacia adelante del pulso de entrada, que ocurre mucho antes en el tiempo, lo que lo hace consistente con la causalidad. Una característica rota en el pulso de luz no podría viajar más rápido que c.

Para obtener más detalles del experimento, consulte el artículo de Nature.

Según ese experimento, ¿será posible que cualquier tipo de partícula viaje a más de 300.000 km / seg?

No. Ahora, tengo que hacer una distinción aquí. Una partícula teórica PUEDE viajar más rápido que la velocidad de la luz, pero entonces SIEMPRE viajará más rápido que la velocidad de la luz. Una de esas clases de partículas se llama taquiones. Cuando decimos que ninguna partícula puede viajar más rápido que la velocidad de la luz, lo que queremos decir es que una partícula con masa en reposo finita no puede cruzar el límite de velocidad de la luz, en otras palabras, no puede acelerar más rápido que la velocidad de la luz a partir de un velocidad menor que la velocidad de la luz.

El espacio-tiempo está lleno de todo tipo de radiación. ¿Significará eso que, en una fracción de tiempo, en el mismo lugar, habrá fotones viajando a diferentes velocidades?

No. Toda la radiación viaja en c a menos que atraviese la materia.

¿Qué fenómenos (del Sol, la Tierra y otras fuentes) que pueden afectarnos de manera significativa se detectarán primero si hay un cambio en la velocidad de la luz?

¡No será posible detectar un cambio en la velocidad de la luz (en el vacío)! Solo es posible detectar un cambio en números adimensionales que son proporciones de otras constantes que tienen dimensiones (como c). Te remito a este artículo.

Esta página se actualizó por última vez el 27 de junio de 2015.

Sobre el Autor

Jagadheep D. Pandian

Jagadheep construyó un nuevo receptor para el radiotelescopio de Arecibo que funciona entre 6 y 8 GHz. Estudia máseres de metanol de 6,7 GHz en nuestra galaxia. Estos máseres ocurren en sitios donde están naciendo estrellas masivas. Obtuvo su doctorado en Cornell en enero de 2007 y fue becario postdoctoral en el Instituto Max Planck de Radioastronomía en Alemania. Después de eso, trabajó en el Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawai como Becario Postdoctoral Submilimétrico. Jagadheep se encuentra actualmente en el Instituto Indio de Ciencia y Tecnología Espaciales.


Contenido

IAU Editar

La definición oficial del término planeta utilizado por la Unión Astronómica Internacional (IAU) solo cubre el Sistema Solar y, por lo tanto, no se aplica a los exoplanetas. [21] [22] El Grupo de Trabajo de la IAU sobre planetas extrasolares emitió una declaración de posición que contiene una definición de trabajo de "planeta" en 2001 y que fue modificada en 2003. [23] Un exoplaneta fue definido por los siguientes criterios:

  • Los objetos con masas verdaderas por debajo de la masa límite para la fusión termonuclear de deuterio (actualmente calculado en 13 masas de Júpiter para objetos de metalicidad solar) que orbitan estrellas o remanentes estelares son "planetas" (sin importar cómo se formaron). La masa / tamaño mínimo requerido para que un objeto extrasolar sea considerado un planeta debe ser el mismo que se usa en el Sistema Solar.
  • Los objetos subestelares con masas verdaderas por encima de la masa límite para la fusión termonuclear de deuterio son "enanas marrones", sin importar cómo se formaron o dónde se encuentran.
  • Los objetos que flotan libremente en cúmulos de estrellas jóvenes con masas por debajo de la masa límite para la fusión termonuclear de deuterio no son "planetas", sino "enanas sub-marrones" (o el nombre que sea más apropiado).

Esta definición de trabajo fue enmendada por la Comisión F2 de la IAU: Exoplanetas y el Sistema Solar en agosto de 2018. [24] La definición de trabajo oficial de un exoplaneta ahora es el siguiente:

  • Objetos con masas verdaderas por debajo de la masa límite para la fusión termonuclear de deuterio (actualmente calculada en 13 masas de Júpiter para objetos de metalicidad solar) que orbitan estrellas, enanas marrones o remanentes estelares y que tienen una relación de masa con el objeto central por debajo de L4 / Inestabilidad L5 (M / Mcentral & lt 2 / (25+ √ 621) son "planetas" (sin importar cómo se formaron).
  • La masa / tamaño mínimo requerido para que un objeto extrasolar sea considerado un planeta debe ser el mismo que se usa en nuestro Sistema Solar.

La IAU señaló que se podría esperar que esta definición evolucione a medida que mejore el conocimiento.

Alternativas Editar

No siempre se utiliza la definición de trabajo de la IAU. Una sugerencia alternativa es que los planetas deben distinguirse de las enanas marrones sobre la base de su formación. Se cree ampliamente que los planetas gigantes se forman a través de la acreción del núcleo, que a veces puede producir planetas con masas por encima del umbral de fusión del deuterio [25] [26] [13] ya se han observado planetas masivos de ese tipo. [27] Las enanas marrones se forman como estrellas a partir del colapso gravitacional directo de nubes de gas y este mecanismo de formación también produce objetos que están por debajo de los 13 M Jup límite y puede ser tan bajo como 1 M Jup. [28] Objetos en este rango de masa que orbitan sus estrellas con amplias separaciones de cientos o miles de UA y tienen grandes proporciones de masa estrella / objeto probablemente formadas como enanas marrones, sus atmósferas probablemente tendrían una composición más similar a su estrella anfitriona que la acreción. planetas formados que contendrían una mayor abundancia de elementos más pesados. La mayoría de los planetas fotografiados directamente en abril de 2014 son masivos y tienen órbitas anchas, por lo que probablemente representan el extremo de baja masa de la formación de enanas marrones. [29] Un estudio sugiere que los objetos por encima de 10 M Jup formados a través de la inestabilidad gravitacional y no deben considerarse planetas. [30]

Además, el límite de masa de 13 Júpiter no tiene un significado físico preciso. La fusión de deuterio puede ocurrir en algunos objetos con una masa por debajo de ese límite. [13] La cantidad de deuterio fundido depende en cierta medida de la composición del objeto. [31] A partir de 2011, la Enciclopedia de planetas extrasolares incluía objetos de hasta 25 masas de Júpiter, diciendo: "El hecho de que no haya una característica especial alrededor de 13 M Jup en el espectro de masas observado refuerza la elección de olvidar este límite de masa ". [32] A partir de 2016, este límite se incrementó a 60 masas de Júpiter [33] según un estudio de las relaciones masa-densidad. [34] El Exoplaneta Data Explorer incluye objetos de hasta 24 masas de Júpiter con el aviso: "La distinción de 13 masas de Júpiter por parte del Grupo de Trabajo de la IAU está físicamente desmotivada para planetas con núcleos rocosos, y es problemática desde el punto de vista de la observación debido a la ambigüedad sin i". objetos con una masa (o masa mínima) igual o menor a 30 masas de Júpiter. [36] Otro criterio para separar planetas y enanas marrones, en lugar de fusión de deuterio, proceso de formación o ubicación, es si la presión del núcleo está dominada por la presión de culombio o presión de degeneración electrónica con la línea divisoria en alrededor de 5 masas de Júpiter. [37] [38]

La convención para designar exoplanetas es una extensión del sistema utilizado para designar sistemas de estrellas múltiples adoptado por la Unión Astronómica Internacional (IAU). Para los exoplanetas que orbitan una sola estrella, la designación IAU se forma tomando el nombre designado o propio de su estrella madre y agregando una letra minúscula. [40] Las letras se dan en el orden del descubrimiento de cada planeta alrededor de la estrella madre, de modo que el primer planeta descubierto en un sistema se designa "b" (la estrella madre se considera "a") y los planetas posteriores reciben letras posteriores. . Si se descubren varios planetas en el mismo sistema al mismo tiempo, el más cercano a la estrella obtiene la siguiente letra, seguido de los otros planetas en orden de tamaño orbital. Existe un estándar provisional aprobado por la IAU para acomodar la designación de planetas circumbinarios. Un número limitado de exoplanetas tienen nombres propios aprobados por la IAU. Existen otros sistemas de nombres.

Durante siglos, científicos, filósofos y escritores de ciencia ficción sospecharon que existían planetas extrasolares, pero no había forma de saber si existían, cuán comunes eran o cuán similares podrían ser a los planetas del Sistema Solar. Los astrónomos rechazaron varias afirmaciones de detección hechas en el siglo XIX.

La primera evidencia de un posible exoplaneta, orbitando Van Maanen 2, se observó en 1917, pero no se reconoció como tal. El astrónomo Walter Sydney Adams, que más tarde se convirtió en director del Observatorio Mount Wilson, produjo un espectro de la estrella utilizando el telescopio de 60 pulgadas de Mount Wilson. Interpretó que el espectro era de una estrella de secuencia principal de tipo F, pero ahora se piensa que tal espectro podría ser causado por el residuo de un exoplaneta cercano que había sido pulverizado en polvo por la gravedad de la estrella, el resultado polvo que luego cae sobre la estrella. [4]

La primera sospecha de detección científica de un exoplaneta ocurrió en 1988. Poco después, la primera confirmación de detección llegó en 1992, con el descubrimiento de varios planetas de masa terrestre orbitando el púlsar PSR B1257 + 12. [41] La primera confirmación de un exoplaneta que orbita una estrella de la secuencia principal se realizó en 1995, cuando se encontró un planeta gigante en una órbita de cuatro días alrededor de la estrella cercana 51 Pegasi. Algunos exoplanetas han sido captados directamente por telescopios, pero la gran mayoría se han detectado a través de métodos indirectos, como el método de tránsito y el método de velocidad radial. En febrero de 2018, los investigadores que utilizaron el Observatorio de rayos X Chandra, combinado con una técnica de detección de planetas llamada microlente, encontraron evidencia de planetas en una galaxia distante, afirmando: "Algunos de estos exoplanetas son tan (relativamente) pequeños como la luna, mientras que otros son tan masivo como Júpiter. A diferencia de la Tierra, la mayoría de los exoplanetas no están estrechamente unidos a las estrellas, por lo que en realidad están vagando por el espacio o orbitando libremente entre estrellas. Podemos estimar que el número de planetas en esta galaxia [lejana] es más de un billón. [42]

Especulaciones tempranas Editar

Este espacio lo declaramos infinito. En él hay una infinidad de mundos del mismo tipo que el nuestro.

En el siglo XVI, el filósofo italiano Giordano Bruno, uno de los primeros partidarios de la teoría copernicana de que la Tierra y otros planetas orbitan alrededor del Sol (heliocentrismo), propuso la opinión de que las estrellas fijas son similares al Sol y también están acompañadas de planetas.

En el siglo XVIII, Isaac Newton mencionó la misma posibilidad en el "General Scholium" que concluye su Principia. Haciendo una comparación con los planetas del Sol, escribió: "Y si las estrellas fijas son los centros de sistemas similares, todas se construirán de acuerdo con un diseño similar y estarán sujetas al dominio de Uno." [44]

En 1952, más de 40 años antes de que se descubriera el primer Júpiter caliente, Otto Struve escribió que no hay ninguna razón convincente por la que los planetas no pudieran estar mucho más cerca de su estrella madre que en el caso del Sistema Solar, y propuso que la espectroscopia Doppler y el método de tránsito podría detectar super-Júpiter en órbitas cortas. [45]

Reclamaciones desacreditadas Editar

Se han hecho afirmaciones de detecciones de exoplanetas desde el siglo XIX. Algunas de las primeras involucran a la estrella binaria 70 Ophiuchi. En 1855, William Stephen Jacob, del Observatorio Madras de la Compañía de las Indias Orientales, informó que las anomalías orbitales hacían "muy probable" que hubiera un "cuerpo planetario" en este sistema. [46] En la década de 1890, Thomas J. J. See de la Universidad de Chicago y el Observatorio Naval de los Estados Unidos declaró que las anomalías orbitales demostraron la existencia de un cuerpo oscuro en el sistema 70 Ophiuchi con un período de 36 años alrededor de una de las estrellas. [47] Sin embargo, Forest Ray Moulton publicó un artículo que demostraba que un sistema de tres cuerpos con esos parámetros orbitales sería muy inestable. [48] ​​Durante las décadas de 1950 y 1960, Peter van de Kamp de Swarthmore College hizo otra serie destacada de afirmaciones de detección, esta vez de planetas que orbitan la estrella de Barnard. [49] Los astrónomos ahora generalmente consideran todos los primeros informes de detección como erróneos. [50]

En 1991, Andrew Lyne, M. Bailes y S. L. Shemar afirmaron haber descubierto un planeta púlsar en órbita alrededor de PSR 1829-10, utilizando variaciones de tiempo de púlsar. [51] La afirmación recibió brevemente una intensa atención, pero Lyne y su equipo pronto la retiraron. [52]

Descubrimientos confirmados Editar

Al 22 de junio de 2021, un total de 4.768 exoplanetas confirmados se enumeran en la Enciclopedia de planetas extrasolares, incluidos algunos que fueron confirmaciones de afirmaciones controvertidas de fines de la década de 1980. [5] El primer descubrimiento publicado que recibió confirmación posterior fue realizado en 1988 por los astrónomos canadienses Bruce Campbell, G. A. H. Walker y Stephenson Yang de la Universidad de Victoria y la Universidad de Columbia Británica. [53] Aunque fueron cautelosos al reclamar una detección planetaria, sus observaciones de velocidad radial sugirieron que un planeta orbita alrededor de la estrella Gamma Cephei. En parte porque las observaciones estaban al límite de las capacidades instrumentales en ese momento, los astrónomos se mantuvieron escépticos durante varios años sobre esta y otras observaciones similares. Se pensó que algunos de los planetas aparentes podrían haber sido enanas marrones, objetos de masa intermedia entre planetas y estrellas. En 1990, se publicaron observaciones adicionales que apoyaban la existencia del planeta en órbita alrededor de Gamma Cephei, [54] pero el trabajo posterior en 1992 volvió a plantear serias dudas. [55] Finalmente, en 2003, técnicas mejoradas permitieron confirmar la existencia del planeta. [56]

El 9 de enero de 1992, los radioastrónomos Aleksander Wolszczan y Dale Frail anunciaron el descubrimiento de dos planetas que orbitaban el púlsar PSR 1257 + 12. [41] Este descubrimiento fue confirmado y generalmente se considera que es la primera detección definitiva de exoplanetas. Las observaciones de seguimiento solidificaron estos resultados, y la confirmación de un tercer planeta en 1994 revivió el tema en la prensa popular. [57] Se cree que estos planetas púlsar se formaron a partir de los inusuales restos de la supernova que produjo el púlsar, en una segunda ronda de formación planetaria, o bien, son los núcleos rocosos restantes de gigantes gaseosos que de alguna manera sobrevivieron a la supernova y luego se desintegraron. en sus órbitas actuales.

El 6 de octubre de 1995, Michel Mayor y Didier Queloz de la Universidad de Ginebra anunciaron la primera detección definitiva de un exoplaneta en órbita alrededor de una estrella de secuencia principal, la cercana estrella de tipo G 51 Pegasi. [58] [59] Este descubrimiento, realizado en el Observatoire de Haute-Provence, marcó el comienzo de la era moderna del descubrimiento exoplanetario y fue reconocido por una parte del Premio Nobel de Física de 2019. Los avances tecnológicos, sobre todo en espectroscopía de alta resolución, llevaron a la detección rápida de muchos exoplanetas nuevos: los astrónomos podrían detectar exoplanetas indirectamente midiendo su influencia gravitacional en el movimiento de sus estrellas anfitrionas. Más tarde se detectaron más planetas extrasolares al observar la variación en la luminosidad aparente de una estrella cuando un planeta en órbita transitaba frente a ella.

Inicialmente, la mayoría de los exoplanetas conocidos eran planetas masivos que orbitaban muy cerca de sus estrellas madres. Los astrónomos se sorprendieron por estos "Júpiter calientes", porque las teorías de la formación planetaria habían indicado que los planetas gigantes sólo deberían formarse a grandes distancias de las estrellas. Pero finalmente se encontraron más planetas de otro tipo, y ahora está claro que los Júpiter calientes constituyen la minoría de exoplanetas. En 1999, Upsilon Andromedae se convirtió en la primera estrella de secuencia principal conocida por tener múltiples planetas. [60] Kepler-16 contiene el primer planeta descubierto que orbita alrededor de un sistema estelar binario de secuencia principal. [61]

El 26 de febrero de 2014, la NASA anunció el descubrimiento de 715 exoplanetas recientemente verificados alrededor de 305 estrellas por el Kepler Telescopio espacial. Estos exoplanetas se comprobaron mediante una técnica estadística denominada "verificación por multiplicidad". [62] [63] [64] Antes de estos resultados, la mayoría de los planetas confirmados eran gigantes gaseosos comparables en tamaño a Júpiter o más grandes porque se detectan más fácilmente, pero la Kepler Los planetas tienen en su mayoría entre el tamaño de Neptuno y el tamaño de la Tierra. [62]

El 23 de julio de 2015, la NASA anunció Kepler-452b, un planeta del tamaño de la Tierra que orbita la zona habitable de una estrella de tipo G2. [sesenta y cinco]

El 6 de septiembre de 2018, la NASA descubrió un exoplaneta a unos 145 años luz de la Tierra en la constelación de Virgo. [66] Este exoplaneta, Wolf 503b, tiene el doble del tamaño de la Tierra y fue descubierto orbitando un tipo de estrella conocida como "Enana naranja". Wolf 503b completa una órbita en tan solo seis días porque está muy cerca de la estrella. Wolf 503b es el único exoplaneta tan grande que se puede encontrar cerca de la llamada brecha de Fulton. La brecha de Fulton, notada por primera vez en 2017, es la observación de que es inusual encontrar planetas dentro de un cierto rango de masa. [66] Según los estudios de la brecha de Fulton, esto abre un nuevo campo para los astrónomos, que todavía están estudiando si los planetas que se encuentran en la brecha de Fulton son gaseosos o rocosos. [66]

En enero de 2020, los científicos anunciaron el descubrimiento de TOI 700 d, el primer planeta del tamaño de la Tierra en la zona habitable detectada por TESS. [67]

Descubrimientos de candidatos Editar

A partir de enero de 2020, la NASA Kepler y las misiones TESS habían identificado 4374 candidatos planetarios aún por confirmar, [68] varios de ellos casi del tamaño de la Tierra y ubicados en la zona habitable, algunos alrededor de estrellas similares al Sol. [69] [70] [71]

En septiembre de 2020, los astrónomos informaron evidencia, por primera vez, de un planeta extragaláctico, M51-ULS-1b, detectado eclipsando una fuente de rayos X brillante (XRS), en la Galaxia Whirlpool (M51a). [74] [75]

También en septiembre de 2020, los astrónomos que utilizaron técnicas de microlente informaron de la detección, por primera vez, de un planeta deshonesto de masa terrestre, sin ninguna estrella y flotando libremente en la Vía Láctea. [76] [77]

Aproximadamente el 97% de todos los exoplanetas confirmados se han descubierto mediante técnicas indirectas de detección, principalmente mediante medidas de velocidad radial y técnicas de seguimiento del tránsito. [79] Recientemente, las técnicas de óptica singular se han aplicado en la búsqueda de exoplanetas. [80]

Los planetas pueden formarse dentro de unos pocos a decenas (o más) de millones de años después de su formación estelar. [81] [82] [83] [84] [85] Los planetas del Sistema Solar solo se pueden observar en su estado actual, pero las observaciones de diferentes sistemas planetarios de diferentes edades nos permiten observar planetas en diferentes etapas de evolución. Las observaciones disponibles van desde discos protoplanetarios jóvenes donde los planetas aún se están formando [86] hasta sistemas planetarios de más de 10 Gyr. [87] Cuando los planetas se forman en un disco protoplanetario gaseoso, [88] acumulan envolturas de hidrógeno / helio. [89] [90] Estas envolturas se enfrían y contraen con el tiempo y, dependiendo de la masa del planeta, una parte o la totalidad del hidrógeno / helio se pierde eventualmente en el espacio. [88] Esto significa que incluso los planetas terrestres pueden comenzar con grandes radios si se forman lo suficientemente temprano. [91] [92] [93] Un ejemplo es Kepler-51b, que tiene solo aproximadamente el doble de la masa de la Tierra, pero es casi del tamaño de Saturno, que es cien veces la masa de la Tierra. Kepler-51b es bastante joven con unos cientos de millones de años. [94]

Hay al menos un planeta en promedio por estrella. [7] Aproximadamente 1 de cada 5 estrellas similares al Sol [a] tienen un planeta del "tamaño de la Tierra" [b] en la zona habitable. [96]

La mayoría de los exoplanetas conocidos orbitan estrellas aproximadamente similares al Sol, es decir, estrellas de la secuencia principal de las categorías espectrales F, G o K. Las estrellas de menor masa (enanas rojas, de la categoría espectral M) tienen menos probabilidades de tener planetas lo suficientemente masivos como para ser detectadas. por el método de la velocidad radial. [97] [98] A pesar de esto, varias decenas de planetas alrededor de enanas rojas han sido descubiertas por el Kepler nave espacial, que utiliza el método de tránsito para detectar planetas más pequeños.

Usando datos de Kepler, se ha encontrado una correlación entre la metalicidad de una estrella y la probabilidad de que la estrella albergue un planeta gigante, similar al tamaño de Júpiter. Las estrellas con mayor metalicidad tienen más probabilidades de tener planetas, especialmente planetas gigantes, que las estrellas con menor metalicidad. [99]

Algunos planetas orbitan alrededor de un miembro de un sistema estelar binario, [100] y se han descubierto varios planetas circumbinarios que orbitan alrededor de ambos miembros de la estrella binaria. Se conocen algunos planetas en sistemas de estrellas triples [101] y uno en el sistema cuádruple Kepler-64.

Color y brillo Editar

En 2013 se determinó por primera vez el color de un exoplaneta. Las mediciones de albedo de mejor ajuste de HD 189733b sugieren que es azul oscuro profundo. [102] [103] Más tarde ese mismo año, se determinaron los colores de varios otros exoplanetas, incluido GJ 504 b que visualmente tiene un color magenta, [104] y Kappa Andromedae b, que si se ve de cerca aparecería de color rojizo. [105] Se espera que los planetas de helio sean de apariencia blanca o gris. [106]

El brillo aparente (magnitud aparente) de un planeta depende de qué tan lejos esté el observador, qué tan reflectante es el planeta (albedo) y cuánta luz recibe el planeta de su estrella, que depende de qué tan lejos esté el planeta de la estrella. y lo brillante que es la estrella. Entonces, un planeta con un albedo bajo que está cerca de su estrella puede parecer más brillante que un planeta con un albedo alto que está lejos de la estrella. [107]

El planeta más oscuro conocido en términos de albedo geométrico es TrES-2b, un Júpiter caliente que refleja menos del 1% de la luz de su estrella, lo que lo hace menos reflectante que el carbón o la pintura acrílica negra. Se espera que los Júpiter calientes sean bastante oscuros debido al sodio y potasio en sus atmósferas, pero no se sabe por qué TrES-2b es tan oscuro; podría deberse a un compuesto químico desconocido. [108] [109] [110]

Para los gigantes gaseosos, el albedo geométrico generalmente disminuye al aumentar la metalicidad o la temperatura atmosférica, a menos que haya nubes para modificar este efecto. El aumento de la profundidad de la columna de nubes aumenta el albedo en longitudes de onda ópticas, pero lo disminuye en algunas longitudes de onda infrarrojas. El albedo óptico aumenta con la edad, porque los planetas más antiguos tienen mayores profundidades de columnas de nubes. El albedo óptico disminuye al aumentar la masa, porque los planetas gigantes de mayor masa tienen mayor gravedad en la superficie, lo que produce menores profundidades de columna de nubes. Además, las órbitas elípticas pueden causar grandes fluctuaciones en la composición atmosférica, lo que puede tener un efecto significativo. [111]

Hay más emisión térmica que reflexión en algunas longitudes de onda del infrarrojo cercano para gigantes gaseosos masivos y / o jóvenes. Por tanto, aunque el brillo óptico depende totalmente de la fase, no siempre es así en el infrarrojo cercano. [111]

Las temperaturas de los gigantes gaseosos se reducen con el tiempo y con la distancia a su estrella. Bajar la temperatura aumenta el albedo óptico incluso sin nubes. A una temperatura suficientemente baja, se forman nubes de agua, que aumentan aún más el albedo óptico. A temperaturas aún más bajas se forman nubes de amoníaco, lo que da como resultado los albedos más altos en la mayoría de las longitudes de onda ópticas y del infrarrojo cercano. [111]

Campo magnético Editar

En 2014, se infirió un campo magnético alrededor de HD 209458 b a partir de la forma en que el hidrógeno se evaporaba del planeta. Es la primera detección (indirecta) de un campo magnético en un exoplaneta. Se estima que el campo magnético es aproximadamente una décima parte de la fuerza del de Júpiter. [112] [113]

Los campos magnéticos de los exoplanetas pueden ser detectables por sus emisiones de radio aurorales con radiotelescopios suficientemente sensibles como LOFAR. [114] [115] Las emisiones de radio podrían permitir la determinación de la tasa de rotación del interior de un exoplaneta, y pueden producir una forma más precisa de medir la rotación de exoplanetas que examinando el movimiento de las nubes. [116]

El campo magnético de la Tierra es el resultado de su núcleo metálico líquido que fluye, pero en super-Tierras masivas con alta presión, se pueden formar diferentes compuestos que no coinciden con los creados en condiciones terrestres. Los compuestos pueden formarse con viscosidades mayores y temperaturas de fusión altas, lo que podría evitar que los interiores se separen en diferentes capas y, por lo tanto, dar como resultado mantos sin núcleo indiferenciados. Formas de óxido de magnesio como MgSi3O12 podría ser un metal líquido a las presiones y temperaturas que se encuentran en las súper Tierras y podría generar un campo magnético en los mantos de las súper Tierras. [117] [118]

Se ha observado que los Júpiter calientes tienen un radio mayor de lo esperado. Esto podría deberse a la interacción entre el viento estelar y la magnetosfera del planeta creando una corriente eléctrica a través del planeta que lo calienta y hace que se expanda. Cuanto más magnéticamente activa es una estrella, mayor es el viento estelar y mayor es la corriente eléctrica que conduce a un mayor calentamiento y expansión del planeta. Esta teoría coincide con la observación de que la actividad estelar se correlaciona con los radios planetarios inflados. [119]

En agosto de 2018, los científicos anunciaron la transformación del deuterio gaseoso en una forma metálica líquida. Esto puede ayudar a los investigadores a comprender mejor los planetas gaseosos gigantes, como Júpiter, Saturno y exoplanetas relacionados, ya que se cree que dichos planetas contienen una gran cantidad de hidrógeno metálico líquido, que puede ser responsable de sus poderosos campos magnéticos observados. [120] [121]

Aunque los científicos anunciaron previamente que los campos magnéticos de exoplanetas cercanos pueden causar un aumento de llamaradas estelares y manchas estelares en sus estrellas anfitrionas, en 2019 se demostró que esta afirmación era falsa en el sistema HD 189733. El hecho de no detectar "interacciones estrella-planeta" en el bien estudiado sistema HD 189733 pone en duda otras afirmaciones relacionadas del efecto. [122]

En 2019, se estimó la fuerza de los campos magnéticos de la superficie de 4 Júpiter calientes y osciló entre 20 y 120 gauss en comparación con el campo magnético de la superficie de Júpiter de 4,3 gauss. [123] [124]

Tectónica de placas editar

En 2007, dos equipos independientes de investigadores llegaron a conclusiones opuestas sobre la probabilidad de tectónica de placas en super-Tierras más grandes [125] [126] con un equipo diciendo que la tectónica de placas sería episódica o estancada [127] y el otro equipo dijo que La tectónica de placas es muy probable en las super-Tierras incluso si el planeta está seco. [128]

Si las super-Tierras tienen más de 80 veces más agua que la Tierra, entonces se convierten en planetas oceánicos con toda la tierra completamente sumergida. Sin embargo, si hay menos agua que este límite, entonces el ciclo de aguas profundas moverá suficiente agua entre los océanos y el manto para permitir que existan continentes. [129] [130]

Vulcanismo Editar

Las grandes variaciones de temperatura en la superficie de 55 Cancri e se han atribuido a una posible actividad volcánica que libera grandes nubes de polvo que cubren el planeta y bloquean las emisiones térmicas. [131] [132]

Anillos Editar

La estrella 1SWASP J140747.93-394542.6 está orbitada por un objeto que está rodeado por un sistema de anillos mucho más grande que los anillos de Saturno. Sin embargo, se desconoce la masa del objeto, podría ser una enana marrón o una estrella de baja masa en lugar de un planeta. [133] [134]

El brillo de las imágenes ópticas de Fomalhaut b podría deberse a la luz de las estrellas que se refleja en un sistema de anillos circumplanetarios con un radio entre 20 y 40 veces el de Júpiter, aproximadamente del tamaño de las órbitas de las lunas galileanas. [135]

Los anillos de los gigantes gaseosos del Sistema Solar están alineados con el ecuador de su planeta. Sin embargo, para los exoplanetas que orbitan cerca de su estrella, las fuerzas de marea de la estrella llevarían a que los anillos más externos de un planeta se alineen con el plano orbital del planeta alrededor de la estrella. Los anillos más internos de un planeta todavía estarían alineados con el ecuador del planeta, de modo que si el planeta tiene un eje de rotación inclinado, las diferentes alineaciones entre los anillos internos y externos crearían un sistema de anillos deformados. [136]

Lunas Editar

En diciembre de 2013 se anunció un candidato a exoluna de un planeta rebelde. [137] El 3 de octubre de 2018, se informó de pruebas que sugerían una gran exoluna en órbita alrededor de Kepler-1625b. [138]

Atmósferas Editar

Se han detectado atmósferas alrededor de varios exoplanetas. El primero en ser observado fue HD 209458 b en 2001. [140]

En mayo de 2017, se descubrió que los destellos de luz de la Tierra, que se ven como el parpadeo de un satélite en órbita a un millón de millas de distancia, eran luz reflejada de los cristales de hielo en la atmósfera. [141] [142] La tecnología utilizada para determinar esto puede ser útil para estudiar las atmósferas de mundos distantes, incluidos los de exoplanetas.

Colas en forma de cometa Editar

KIC 12557548 b es un pequeño planeta rocoso, muy cerca de su estrella, que se está evaporando y dejando una estela de nubes y polvo como un cometa. [143] El polvo podría ser ceniza que sale de los volcanes y se escapa debido a la baja gravedad de la superficie del pequeño planeta, o podría ser de metales que se vaporizan por las altas temperaturas de estar tan cerca de la estrella con el vapor de metal que luego se condensa en polvo. [144]

En junio de 2015, los científicos informaron que la atmósfera de GJ 436 b se estaba evaporando, lo que resultó en una nube gigante alrededor del planeta y, debido a la radiación de la estrella anfitriona, una larga cola de 14 millones de kilómetros (9 millones de millas) de largo. [145]

Patrón de aislamiento Editar

Los planetas bloqueados por mareas en una resonancia de órbita de giro 1: 1 tendrían su estrella siempre brillando directamente sobre su cabeza en un punto que estaría caliente y el hemisferio opuesto no recibiría luz y estaría helado. Un planeta así podría parecerse a un globo ocular con el punto de acceso como la pupila. [146] Los planetas con una órbita excéntrica podrían estar bloqueados en otras resonancias. Las resonancias 3: 2 y 5: 2 darían como resultado un patrón de globo ocular doble con puntos calientes en los hemisferios oriental y occidental. [147] Los planetas con una órbita excéntrica y un eje de rotación inclinado tendrían patrones de insolación más complicados. [148]

Habitabilidad Editar

A medida que se descubren más planetas, el campo de la exoplanetología continúa creciendo hacia un estudio más profundo de los mundos extrasolares y, en última instancia, abordará la perspectiva de vida en planetas más allá del Sistema Solar. [79] A distancias cósmicas, la vida solo puede detectarse si se desarrolla a escala planetaria y modifica fuertemente el entorno planetario, de tal manera que las modificaciones no puedan ser explicadas por procesos físico-químicos clásicos (procesos fuera de equilibrio). [79] Por ejemplo, oxígeno molecular (O
2 ) en la atmósfera de la Tierra es el resultado de la fotosíntesis de plantas vivas y muchos tipos de microorganismos, por lo que puede usarse como una indicación de vida en exoplanetas, aunque también se pueden producir pequeñas cantidades de oxígeno por medios no biológicos. [149] Además, un planeta potencialmente habitable debe orbitar una estrella estable a una distancia dentro de la cual los objetos de masa planetaria con suficiente presión atmosférica puedan soportar agua líquida en sus superficies. [150] [151]


Los lados oscuros de los planetas extrasolares comparten temperaturas sorprendentemente similares

Esquema de nubes en el lado nocturno de un exoplaneta caliente de Júpiter. La atmósfera subyacente está por encima de los 800 C, lo suficientemente caliente como para vaporizar las rocas. El movimiento atmosférico de la atmósfera profunda o del lado más cálido del día lleva el vapor de roca a regiones más frías, donde se condensa en nubes y posiblemente llueve hacia la atmósfera de abajo. Estas nubes de roca condensada bloquean la radiación térmica saliente, lo que hace que el lado nocturno del planeta parezca relativamente frío desde el espacio. Crédito: Universidad McGill

Un nuevo estudio realizado por astrónomos de la Universidad McGill ha descubierto que la temperatura en los lados nocturnos de diferentes Júpiter calientes es sorprendentemente uniforme, lo que sugiere que el lado oscuro de estos planetas gaseosos masivos tiene nubes hechas de minerales y rocas.

Utilizando datos de los telescopios Spitzer Space y Hubble Space, los investigadores del McGill Space Institute encontraron que la temperatura nocturna de 12 Júpiter calientes que estudiaron era de unos 800 ° C.

A diferencia de nuestro conocido planeta Júpiter, los llamados Júpiter calientes giran muy cerca de su estrella anfitriona, tan cerca que normalmente se necesitan menos de tres días para completar una órbita. Como resultado, los Júpiter calientes tienen lados diurnos que enfrentan permanentemente a sus estrellas anfitrionas y lados nocturnos que siempre enfrentan la oscuridad del espacio, de manera similar a como el mismo lado de la Luna siempre mira hacia la Tierra. La órbita estrecha también significa que estos planetas reciben más luz solar de su estrella, que es lo que los hace extremadamente calientes durante el día. Pero los científicos también habían medido previamente cantidades significativas de calor en el lado nocturno de los Júpiter calientes, lo que sugiere algún tipo de transferencia de energía de un lado al otro.

"Los modelos de circulación atmosférica predijeron que las temperaturas nocturnas deberían variar mucho más de lo que lo hacen", dijo Dylan Keating, Ph.D. estudiante bajo la supervisión del profesor de McGill, Nicolas Cowan. "Esto es realmente sorprendente porque todos los planetas que estudiamos reciben diferentes cantidades de irradiación de sus estrellas anfitrionas y las temperaturas diurnas entre ellos varían en casi 1700 ° C".

Keating, el primer autor de un nuevo Astronomía de la naturaleza estudio que describe los hallazgos, dijo que las temperaturas del lado nocturno son probablemente el resultado de la condensación de la roca vaporizada en estas atmósferas muy calientes.

"La uniformidad de las temperaturas del lado nocturno sugiere que las nubes de este lado de los planetas probablemente sean muy similares en composición. Nuestros datos sugieren que estas nubes probablemente estén compuestas de minerales como sulfuro de manganeso o silicatos, o rocas", explicó Keating. .

Según Cowan, debido a que la física básica de la formación de nubes es universal, el estudio de las nubes del lado nocturno de los Júpiter calientes podría dar una idea de la formación de nubes en otras partes del Universo, incluida la Tierra. Keating dijo que las futuras misiones de telescopios espaciales, como el telescopio espacial James Webb y la misión ARIEL de la Agencia Espacial Europea, podrían usarse para caracterizar aún más la composición de las nubes dominantes en las noches calientes de Júpiter, así como para mejorar los modelos de circulación atmosférica y formación de nubes. de estos planetas.

"Observar Júpiter calientes en longitudes de onda más cortas y más largas nos ayudará a determinar qué tipos de nubes hay en los lados nocturnos de estos planetas", explicó Keating.

"Temperaturas nocturnas uniformemente calientes en gigantes gaseosos de período corto", por Dylan Keating et al. fue publicado en Astronomía de la naturaleza.


Cambiando el paradigma: Entrevista de exoplanetas con la Dra. Sara Seager

Los astrónomos han descubierto ahora mil planetas extrasolares, alcanzando un hito en la astronomía moderna. (Véase un artículo reciente de Universe Today sobre el tema.) Si bien muchos han contribuido a este logro, la Dra. Sara Seager del MIT ha desempeñado un papel importante durante las últimas dos décadas al contribuir enormemente al campo de la caracterización de exoplanetas. Su trabajo teórico condujo a la primera detección de una atmósfera de exoplanetas.

La siguiente es una entrevista condensada que sostuve con Seager a principios de esta semana.

¿Qué fue lo primero que lo atrajo al campo de la astronomía?
Cuando tenía 10 años pude ver un cielo realmente oscuro (muy lejos de su ciudad natal de Toronto, Canadá). Salí en medio de la noche y vi tantas estrellas. Ojalá usted y todos pudieran ver eso. Tantas estrellas, simplemente no podía creerlo.

Trabajaba en Harvard para su doctorado a mediados de los 90 cuando detectamos por primera vez exoplanetas. ¿Como fue eso?
El estado de ánimo era bastante diferente. Hoy todo el mundo quiere hablar de ello (exoplanetas) y escribir sobre ello. Hay mucha publicidad. Pero en ese entonces estaba muy tranquilo.

También hubo una gran cantidad de escepticismo. A la gente no le gusta el cambio. Quiero que imaginen un mundo donde los gigantes gaseosos como Júpiter y Saturno están muy lejos de la estrella y los planetas terrestres como la Tierra, Mercurio, Venus y Marte están muy cerca de la estrella. La gente había construido teorías sobre cómo se forman los cuerpos planetarios basándose en ese ejemplo.

Entonces, cuando se encontraron los primeros planetas alrededor de estrellas similares al Sol, eran planetas con la masa de Júpiter, pero estaban varias veces más cerca de su estrella que Mercurio de nuestro Sol. Ofendió todos los pensamientos, teorías y paradigmas & # 8230 Como científicos se supone que debemos ser escépticos y rechazar los nuevos descubrimientos y teorías que están alterando el sistema. Hubo un gran escepticismo.

Un exoplaneta visto desde su luna (impresión del artista y # 8217). A través de la IAU.

¿Qué tan difícil fue durante este tiempo trabajar en exoplanetas?
Muchas personas, incluidos mis compañeros estudiantes de posgrado y el cuerpo docente, dijeron: “¿Por qué están haciendo esto (trabajando en la investigación de exoplanetas)? Esto no va a pasar. E incluso si los exoplanetas son reales, nunca podremos estudiar sus atmósferas ”, que es en lo que estaba mi doctorado.

¿Qué te empujó a pesar de todo el escepticismo?
Irónicamente, no estaba comprometido con una carrera científica. No sentí que tuviera que involucrarme en algo que tuviera un nivel de certeza del 100 por ciento. Estaba libre porque no tenía un plan. No tenía nada que perder haciendo algo que pensaba que era realmente genial y emocionante.

Cuando estás haciendo un doctorado, realmente estás aprendiendo a responder una pregunta difícil. Por lo general, si haces una tarea en la escuela secundaria o en la universidad, ya existe una respuesta conocida. Pero cuando está haciendo un doctorado, si está haciendo una pregunta realmente difícil que nunca antes se había hecho, está respondiendo a esa pregunta con sus propias herramientas que ha desarrollado usted mismo.

En ese momento, sabía & # 8230 que lo real no es solo en lo que estás trabajando, sino también en las herramientas que estás usando y las cosas que estás aprendiendo. Al final del día, si no te quedas en la ciencia, habrás adquirido una habilidad que la mayoría de la gente no tiene.

Concepto artístico de un exoplaneta. Crédito: David A. Hardy.
¿Qué cambió entonces? ¿Qué te mantuvo en la ciencia después de la escuela de posgrado?
Tuve libertad y realmente disfruté lo que estaba haciendo.

¿Cuál es tu motivación para estudiar exoplanetas? ¿Por qué deberíamos estudiar exoplanetas?
Queremos saber: ¿Estamos solos? Queremos saber si hay vida más allá de la tierra. Eventualmente, tendremos decenas a cientos de planetas similares a la Tierra para estudiar en detalle. Queremos observar sus atmósferas en busca de signos de vida a través de gases de firma biológica.

¿Cuál crees que es la probabilidad de que descubramos un planeta similar a la Tierra orbitando una estrella similar al Sol?
Bueno, realmente depende de si podemos reunir recursos e interés en resolver este problema. Creemos que sabemos cómo encontrar un planeta similar a la Tierra alrededor de una estrella similar al Sol. Pero es un esfuerzo muy, muy duro. Creemos que las tierras están ahí fuera. Es solo una cuestión de construir los sofisticados telescopios espaciales que necesitamos.

Entonces, ¿cuáles son las posibilidades? En realidad, es más una cuestión política y económica que cualquier otra cosa. Creo que es inevitable que eventualmente encontremos uno.

¿Tienes un planeta favorito?
Siempre me gusta decir que mi planeta favorito es el próximo planeta. Tenemos una especie de ADD (trastorno por déficit de atención) en este campo en el que nos impulsa y motiva la búsqueda del próximo planeta emocionante.
Artista & # 8217s impresión de exoplanetas alrededor de otras estrellas. Créditos: ESA / AOES Medialab
Hemos alcanzado un gran hito en astronomía al detectar mil exoplanetas. ¿Qué significa este hito para ti?
Aquí hay una salvedad, una incertidumbre. No sabemos cuál será el número mil porque no estamos de acuerdo con la definición de planeta. E incluso si lo hiciéramos, existe una incertidumbre en las medidas de masa y tamaño de tal manera que algunos objetos que se llaman planetas probablemente no sean planetas dependiendo de la definición que desee. De vez en cuando se retrae un planeta.

Pero, en general, estamos a punto de pasar la milésima marca. ¿Que pienso? Creo que es fenomenal. Quiero decir, estoy muy emocionado.

El estudio de los exoplanetas realmente comenzó como un campo en el que nadie quería trabajar en él. La gente pensó que nunca iba a suceder, pensaron que incluso si hubiera planetas reales, nunca obtendríamos ninguna medida más allá de la recolección de sellos, una frase despectiva que a veces usamos en astronomía para la ciencia que no es tan útil. Simplemente encuentra descubrimientos y se acumulan porque no sabe qué hacer con ellos.

Hemos cambiado el paradigma de la formación de planetas, hemos encontrado tipos exóticos de planetas y estamos en camino de encontrar otra Tierra. Entonces creo que no podría ser mejor.


El lado oscuro de los planetas extrasolares comparten temperaturas sorprendentemente similares

Un nuevo estudio realizado por astrónomos de la Universidad McGill ha descubierto que la temperatura en los lados nocturnos de diferentes Júpiter calientes, planetas que son de tamaño similar a Júpiter, pero orbitan otras estrellas, es sorprendentemente uniforme, lo que sugiere que los lados oscuros de estos planetas gaseosos masivos tienen nubes hechas de minerales y rocas.

Utilizando datos de los telescopios Spitzer Space y Hubble Space, los investigadores del McGill Space Institute encontraron que la temperatura nocturna de 12 Júpiter calientes que estudiaron era de unos 800 ° C.

A diferencia de nuestro conocido planeta Júpiter, los llamados Júpiter calientes giran muy cerca de su estrella anfitriona, tan cerca que normalmente se necesitan menos de tres días para completar una órbita. Como resultado, los Júpiter calientes tienen lados diurnos que enfrentan permanentemente a sus estrellas anfitrionas y lados nocturnos que siempre enfrentan la oscuridad del espacio, de manera similar a como el mismo lado de la Luna siempre mira hacia la Tierra. La órbita cerrada también significa que estos planetas reciben más luz de su estrella, que es lo que los hace extremadamente calientes durante el día. Pero los científicos también habían medido previamente cantidades significativas de calor en el lado nocturno de los Júpiter calientes, lo que sugiere algún tipo de transferencia de energía de un lado al otro.

"Los modelos de circulación atmosférica predijeron que las temperaturas nocturnas deberían variar mucho más de lo que lo hacen", dijo Dylan Keating, estudiante de doctorado en Física bajo la supervisión del profesor de McGill, Nicolas Cowan. "Esto es sorprendente porque todos los planetas que estudiamos reciben diferentes cantidades de irradiación de sus estrellas anfitrionas y las temperaturas diurnas entre ellos varían en casi 1700 ° C".

Keating, el primer autor de un nuevo Astronomía de la naturaleza estudio que describe los hallazgos, dijo que las temperaturas del lado nocturno son probablemente el resultado de la condensación de la roca vaporizada en estas atmósferas muy calientes.

"La uniformidad de las temperaturas del lado nocturno sugiere que las nubes de este lado de los planetas probablemente tengan una composición similar entre sí. Nuestro análisis sugiere que estas nubes probablemente estén compuestas de minerales como sulfuro de manganeso o silicatos: en otras palabras, rocas". Keating se lo explicó.

Según Cowan, debido a que la física básica de la formación de nubes es universal, el estudio de las nubes del lado nocturno de los Júpiter calientes podría dar una idea de la formación de nubes en otras partes del Universo, incluida la Tierra. Keating dijo que las futuras misiones del telescopio espacial, como el Telescopio Espacial James Webb y la misión ARIEL de la Agencia Espacial Europea, podrían usarse para caracterizar aún más la composición de las nubes dominantes en las noches calientes de Júpiter, así como para mejorar los modelos de circulación atmosférica y formación de nubes de estos planetas.

"Observar Júpiter calientes en longitudes de onda más cortas y más largas nos ayudará a determinar qué tipos de nubes hay en los lados nocturnos de estos planetas", explicó Keating.


Preocupaciones teológicas

La Biblia no proporciona suficiente información para responder a la pregunta de si existen planetas extrasolares. La Biblia afirma que Dios hizo las estrellas (Génesis 1:16). La Biblia indica que las estrellas fueron creadas con el propósito de iluminar la Tierra (Génesis 1:17 y ndash18). Ciertamente, Dios creó muchos, muchos más objetos en el espacio de los que la gente del mundo antiguo podía ver. No sería sorprendente que Dios creara (al principio) más en el espacio de lo que los seres humanos pueden ver y medir hoy. La inmensidad de los cielos se menciona a menudo en la Biblia para ayudarnos a ver nuestras propias limitaciones en contraste con la naturaleza y el poder ilimitados de Dios. También puede ser apropiado decir que parte de la gran variedad que Dios creó fue hecha solo para el propio placer de Dios. Es posible que algunas cosas que Dios creó no estuvieran destinadas a ser vistas por el hombre. Por tanto, la existencia de objetos demasiado tenues para verlos directamente no plantea un problema teológico en mi opinión. Si estos objetos existen, ¿cuándo se formaron, durante la semana de creación o después? Yo diría que fueron creados durante la semana de la creación. Si estos objetos se formaran solo por procesos naturales sin la intervención divina, el tiempo necesario no sería compatible con la posición de la juventud. Por lo tanto, parece probable una creación sobrenatural rápida o instantánea durante la semana de la creación. Teniendo en cuenta su existencia teológicamente, se puede evaluar la evidencia experimental de la existencia de planetas extrasolares.


Programa de astronomía

La astronomía a menudo se considera la ciencia más antigua; en muchos sentidos, ¡también es una de las más nuevas! Los astrónomos de hoy confían en la tecnología de punta y las habilidades de programación de computadoras para generar y analizar los enormes conjuntos de datos que usamos para examinar el universo que nos rodea. Nuestro negocio es estudiar la física de objetos como exoplanetas, estrellas, gas, agujeros negros y galaxias en el universo observable, razón por la cual a veces se nos conoce como astrofísicos. Debido a que los objetos que estudiamos son demasiado distantes y demasiado grandes para traer muestras o reproducirlas aquí en la tierra, la astronomía es muy diferente de la mayoría de las otras ciencias de laboratorio experimentales. Los astrónomos que trabajan con datos se llaman observadores, ya que los únicos experimentos que podemos realizar consisten en apuntar nuestros telescopios a diferentes partes del cielo para recopilar información sobre nuevos objetos que pondrán a prueba nuestras hipótesis. Confiamos en la información que podemos inferir solo de la luz (color, temperatura, velocidad y composición química) para obtener información sobre la formación y evolución de objetos que van desde planetas extrasolares hasta estrellas y galaxias enteras. Los científicos que estudian las superficies de los planetas en nuestro sistema solar se encuentran más comúnmente en programas de geología, mientras que los científicos que se especializan en el estudio de atmósferas superiores y magnetosferas de planetas del sistema solar, y las regiones entre estos planetas, generalmente se encuentran en grupos de física espacial. .

El Grupo de Astronomía Observacional de la Universidad de Kansas incluye cinco profesores de astronomía de tiempo completo: Dr. Ian Crossfield (Exoplanetas y Astrofísica Estelar), Dra. Jennifer Delgado (Investigación en Educación en Astronomía), Dra. Allison Kirkpatrick (Cuásares y Evolución de Galaxias), Dra. Elisabeth Mills (Interstellar Medium and Galaxy Centers) y el Dr. Greg Rudnick (Galaxy Formation and Evolution), así como dos profesores adjuntos (Dr. Ryan Maderak, profesor de Benedictine College, Atchison y Dr. Karen Camarda, profesor de Washburn University en Topeka). La investigación astronómica de KU abarca todo el universo: desde planetas alrededor de otras estrellas cercanas al sol, y el gas y el polvo que rodean el agujero negro supermasivo de la Vía Láctea, hasta agujeros negros distantes que son tan brillantes como mil millones de soles, y la formación de las primeras galaxias que son algunos de los objetos más distantes que podemos ver. Los astrónomos de KU utilizan telescopios en todo el mundo: el Observatorio Nacional Kitt Peak en Arizona, el Very Large Array en Nuevo México, el Observatorio Interamericano Cerro Tololo y los telescopios Gemini en Chile y en Mauna Kea, el Observatorio WM Keck en Mauna Kea en Hawai. y el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) en el desierto alto del norte de Chile. En KU, incluso tenemos acceso a un telescopio propio: el telescopio de 1.0 m en el monte. Laguna Observatory, en colaboración con San Diego State University. Sin embargo, la astronomía en KU no se limita a la superficie de la tierra: también usamos algunos telescopios que están literalmente fuera de este mundo, volando a través de la estratosfera como SOFIA, un telescopio en un Boeing 747, u orbitando muy por encima de nuestro planeta como el telescopio espacial Hubble y el satélite de exploración de exoplanetas en tránsito (TESS).

Además del grupo de astronomía observacional en KU, hay varios grupos de investigación departamentales activos dirigidos por profesores que se enfocan en áreas relacionadas de la astrofísica. El Dr. Hume Feldman, Dept. Chair y el Dr. Sergei Shandarin componen el grupo de Cosmología, que intenta comprender la estructura a gran escala del Universo a través de modelos informáticos y comparaciones entre simulaciones y los resultados de estudios extragalácticos en curso, mientras que el Dr. Adrian Melott , anteriormente del grupo de Cosmología, ahora se dedica a investigaciones de tiempo completo en Astrobiología. El Dr. Tom Cravens utiliza el apoyo y la colaboración de la NASA para estudiar la física del plasma del sistema solar representado por una mezcla de objetos planetarios y cometarios. Este trabajo observacional se complementa con el trabajo teórico en áreas de astrofísica plasmática liderado por el Dr. Misha Medvedev. En el lado experimental, la física de astropartículas también ha sido el foco del Dr. Dave Besson. El Dr. Besson es parte de un esfuerzo de investigación multinacional en el Polo Sur para construir y operar el Askaryan Radio Array, un instrumento de radiodetección a gran escala que identificará las ondas de radio emitidas por neutrinos de alta energía muy por debajo de la plataforma de hielo de la Antártida.


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