LHS 1140b, un gran candidato para la búsqueda de vida

Hemos descubierto un nuevo planeta alrededor de una estrella. La noticia por sí no parece especialmente interesante. Sin embargo, LHS 1140b puede ser uno de los mejores candidatos para la búsqueda de la vida. Los primeros datos son muy interesantes…

En el jardín del Sistema Solar

Este concepto artístico muestra cómo se vería la estrella LHS 1140 desde el planeta LHS 1140b.
Crédito: M. Weiss/CfA

Pongámonos en situación. LHS 1140b es un planeta rocoso, como la Tierra. Está a 40 años-luz de distancia del Sistema Solar. O lo que es lo mismo, en el jardín de nuestro hogar. Sabemos que está en la zona habitable de su estrella, así que podría tener agua líquida en su superficie. Hasta aquí todo suena bastante típico. Conocemos la existencia de otros planetas que también cumplen estos mismos requisitos.

Sin embargo, LHs 1140b, además, nos ofrece unas condiciones de observación que no son comunes. Por el tipo de estrella que orbita, y por la orientación del sistema de LHS 1140 respecto a la Tierra, es un objetivo muy fácil de investigar. Probablemente sea uno de los mejores exoplanetas en el que podamos centrar nuestra atención para intentar responder a la gran pregunta. Descubrir si hay vida en otros lugares, más allá del Sistema Solar.

Sabemos que LHS 1140b recibe algo menos de la mitad de luz de su estrella que la Tierra del Sol. El planeta tiene un diámetro un 40% superior al de la Tierra, y es 6,6 veces más masivo. Así que se trata de un planeta rocoso, más grande que el nuestro. Es lo que comúnmente llamamos una supertierra. Curiosamente, este tipo de planetas son bastante frecuentes en otros sistemas, pero no hay ninguno en el Sistema Solar. Aunque el Planeta Nueve, si existe, podría encajar en este grupo.

En busca de la atmósfera de LHS 1140b

El método de tránsito depende de la detección de una reducción en la luz de una estrella que esté en nuestro campo de visión.
Crédito: NASA

El siguiente paso es obvio. Para poder determinar si LHS 1140b es habitable necesitamos analizar su atmósfera. Es uno de los requisitos necesarios para la vida, proporcionando un ingrediente imprescindible. En el caso de la Tierra, oxígeno y dióxido de carbono. Además, en una atmósfera podemos encontrar señales de que hay vida. Por ejemplo, la mayor parte del metano que se produce en nuestro planeta procede de organismos biológicos.

En ese sentido, LHS 1140b es un gran candidato para el estudio de su atmósfera. El planeta fue descubierto con el método de tránsito. En él, los científicos observan la luz de una estrella y tratan de medir las caídas repentinas en su brillo, porque suelen ser producidos por el paso de un planeta por delante del astro, visto desde nuestra perspectiva en la Tierra. En algunos casos, los telescopios pueden llegar a captar una pequeña parte de la luz que pasa a través de la atmósfera del planeta.

Esa luz nos da información sobre la composición química de esa atmósfera. En muchos otros exoplanetas que podrían ser habitables no tenemos este lujo. Proxima b, el exoplaneta más cercano al Sistema Solar, no transita por delante de su estrella. Así que no podemos recurrir a este método para estudiar su atmósfera.

La densidad, una posible clave

Concepto artístico de los siete planetas de TRAPPIST-1, tal y como los veríamos con un telescopio ficticio e increíblemente potente.
Crédito: NASA

Una de las ventajas de LHS 1140b es que ya contamos con algunos datos muy concretos. No sólo conocemos su órbita, tarda unos 25 días en completar una vuelta alrededor de su estrella, y sabemos que es casi circular. Por lo que el planeta ha debido tener una infancia relativamente tranquila, con pocas colisiones con otros objetos. También conocemos su masa y su radio. Pero, además, tenemos también la densidad del planeta. Es un factor que será importante para comprender su atmósfera. Tener este dato antes de cualquier observación es una gran ayuda.

Nos permite, por ejemplo, determinar el grado de firmeza con el que el planeta retiene su atmósfera. Si estamos ante una atmósfera muy densa, quiere decir que hay una mayor parte de la luz de la estrella que pasa por ella. Por lo que sería más fácil detectar las señales de los diferentes elementos químicos que pueda haber en ella. Por otro lado, un planeta con una densidad alta también tiene más gravedad, por lo que la atmósfera está más comprimida. Eso nos lleva a que las señales puedan ser más difíciles de medir. Las nubes también pueden reducir el tamaño de esas señales porque, simplemente, bloquean la luz que atraviesa la atmósfera.

Los investigadores han sido capaz de realizar esta medición tan precisa de la densidad a través de un método de detección conocido como la técnica de velocidad radial. En él, se observa la manera en que un exoplaneta afecta al movimiento de su estrella. Aunque no es completamente raro contar con mediciones exactas de masa y densidad de un exoplaneta, sí es difícil de determinar en muchas ocasiones. Sin ir más lejos, es lo que sucede en el caso de los planetas del sistema TRAPPIST-1. Sólo conocemos con certeza la densidad de uno de ellos.

Una estrella fría y pequeña

Concepto artístico de LHS 1140 y su planeta, LHS 1140b.
Crédito: M. Weiss/CfA

Otro de los motivos por el que LHS 1140b es un buen objetivo de estudio está en la estrella alrededor de la que gira. LHS 1140 es muy diferente al Sol. Se trata de una enana roja, con sólo la quinta parte del tamaño del Sol y mucho más fría. Como ya he comentado en otras ocasiones, es complicado estudiar planetas que se encuentran cerca de estrellas muy brillantes. Su luz ahoga la presencia del planeta.

Alrededor de una estrella más fría, no tan brillante, es un problema mucho menor. Además, como quizá sepas, las enanas rojas son el tipo de estrella más común de la galaxia. Algunos científicos ya llevan algún tiempo promoviendo que la búsqueda de planetas debería centrarse en torno a estos astros. No sólo son más comunes que cualquier otro tipo de estrella. También son más fáciles de estudiar.

El inconveniente de las enanas rojas es que también pueden ser muy violentas al inicio de su vida. Cuando sucede, asaltan a sus planetas con una intensa radiación ultravioleta y de rayos X. Eso puede provocar la evaporación de agua líquida, e incluso arrancar la atmósfera del planeta si no es lo suficientemente masivo o su campo magnético no es demasiado fuerte. LHS 1140 es una estrella relativamente tranquila.

Un vecindario tranquilo

Comparación entre el tamaño del Sol y la estrella TRAPPIST-1.
Crédito: ESO

En comparación, la estrella TRAPPIST-1 es mucho más violenta y activa. Ya hay algún estudio que indica que la habitabilidad del sistema podría ser mucho más baja de lo esperado. Su estrella produce llamaradas estelares y emite gran cantidad de radiación de rayos X. Así que las condiciones no nos invitan a pensar en que la vida pueda estar desarrollándose en ese lugar. En LHS 1140b, sin embargo, las cosas son mucho más tranquilas.

Además, el equipo de investigadores tras el descubrimiento de LHS 1140b ya ha conseguido permiso para utilizar el telescopio Hubble. Con su ayuda, podrán observar el astro con mucho más detenimiento. Serán capaces de observar cuál es su brillo en la longitud de onda ultravioleta y de rayos X. La expectativa es que sea muy tenue, pero la confirmación sería un gran empujón para reforzar la idea de que LHS 1140b puede ser un objetivo ideal para la búsqueda de vida.

Las observaciones no se van a quedar sólo en el telescopio Hubble. Los investigadores planean recoger toda la información posible sobre su atmósfera como anticipo al estudio con mejores telescopios. En 2018 se lanzará el telescopio James Webb, y en no mucho tiempo también entrarán en funcionamiento otras instalaciones como el Telescopio Europeo Extremadamente Grande. Serán herramientas esenciales en esta investigación.

Quizá no encontremos vida

Concepto artístico del Telescopio Europeo Extremadamente Grande.
Crédito: ESO/L. Calçada/ACe Consortium

No hay ninguna garantía de que vayamos a encontrar vida en LHS 1140b. Sin embargo, la primera impresión es que reúne muchas de las características que lo hacen un objetivo ideal para su estudio. No sólo por la búsqueda de vida. Si no también para comprender como evolucionan los planetas alrededor de enanas rojas. Descubrir qué es lo que sucede con los planetas alrededor de las estrellas más comunes de la galaxia puede cambiar nuestra percepción por completo.

Aunque no encontremos vida, si descubrimos que los planetas como LHS 1140b pueden ser habitables, nuestro panorama sería muy diferente. Sabemos que las supertierras son muy comunes, y las enanas rojas muy abundantes. Si esta combinación es habitable, tendremos un panorama sobre la habitabilidad de la Vía Láctea muy diferente al de la actualidad. De momento, sólo sabemos que la Tierra es habitable. Quizá este sea el primer paso para cambiar esa percepción…

El estudio es Jason A. Dittman, Jonathan M. Irwin et al.; “A temperate rocky super-Earth transiting a nearby cool star”. Publicado en la revista Nature el 19 de abril de 2017. Puede ser consultado en este enlace.

Referencias: Space, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Alex Riveiro

Amante de la astronomía. Hablo de todo lo relacionado con el universo y sus conceptos de una manera amena y sencilla. Desde los púlsares hasta la historia de la astronomía en Al-Andalus.

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