Record en planetas habitables alrededor de una estrella

Un grupo de investigadores liderado por el belga Michaël Gillon ha anunciado el descubrimiento de un sistema planetario completo en una estrella situada a 40 años luz. Nada menos que siete planetas se encuentran orbitando alrededor de esta estrella que preside todo el sistema llamado TRAPPIST-1

Esto de descubrir exoplanetas (planetas alrededor de estrellas fuera de nuestro Sistema Solar) no es nuevo. Hace ya más de veinte años que se han detectado este tipo de sistemas, en concreto, en 1995 se descubrió Pegasi 51b, un planeta bastante grande girando en torno a una estrella a unos 50 años luz de nosotros. Desde aquel entonces se han detectado muchos cientos de planetas fuera del Sistema Solar pero siempre en las estrellas más cercanas a nosotros

La novedad que ha llevado la noticia a primeras páginas de todos los medios es que son planetas parecidos al tamaño de nuestra Tierra y que hay tres de ellos que están en la zona habitable del sistema. La zona de habitabilidad es aquella que rodea a la estrella en la que el rango de temperaturas permite que exista agua en estado líquido. Hasta ahora se habían descubierto una mayoría de planetas gigantes y el porcentaje dentro de la zona de habitabilidad era realmente bajo. Encontrar siete planetas en un mismo sistema y que tres de ellos estén claramente ubicados en la zona de habitabilidad es algo especial.

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Representación artística del sistema descubierto Trappist-1 (cortesía NASA)

La tecnología actual permite detectar estos pequeños planetas. Existen varios sistemas de detección que siempre llevan la tecnología al límite para poder intuir estos pequeños cuerpos que están girando alrededor de una estrella. En algunos casos, lo que se detecta es el vaivén de la estrella por el pequeño tirón gravitacional que supone el planeta girando alrededor de la misma. Está claro que la estrella, con su gran masa,  atrae al planeta debido a la fuerza de gravedad, pero sí, también el planeta, a pesar de tener una masa que es cientos de miles de veces menor, consigue atraer a la estrella y hacer que oscile ligeramente y es ese pequeñísimo movimiento el que puede ser detectado desde la Tierra porque percibimos que la estrella se está alejando y acercando a nosotros de forma periódica a medida que el planeta realiza su órbita.

 

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Gráfico en el que se puede apreciar como la estrella lejana (en amarillo) se aleja y aproxima levemente a nosotros a medida

que el pequeño exoplaneta (en color azul) recorre su órbita. (crédito: AstronomiaConCuchara)

Esa oscilación periódica de la estrella se puede medir analizando la variación del espectro de la misma y es una medida en la que se alcanzan precisiones brutales. Con la tecnología actual podemos conocer si una estrella ha variado su velocidad respeto a nosotros en 1 metro/segundo. Además, el movimiento será reconocible por ser periódico, veremos que la estrella se acerca a nosotros cuando el planeta está entre la estrella y nosotros y la veremos alejarse cuando el planeta está en el otro lado tirando de ella alejándola de nosotros. Esta técnica se denomina de la velocidad radial y ha permitido encontrar una buena parte de los exoplanetas conocidos.

 

Otra forma de encontrar exoplanetas es detectando la pequeñísima pérdida de brillo de la estrella cuando el planeta transita por delante de la misma. Es la técnica denominada de tránsito. Incluso con los telescopios más grandes del mundo, las estrellas aparecen como simples puntos de luz, sin embargo, si medimos el brillo de una de esas estrellas que albergan planetas y tenemos la suerte que cruza por delante de la línea entre esa estrella y la Tierra, entonces, podremos medir una disminución de brillo de la misma, puesto que el exoplaneta se habrá interpuesto entre la estrella y nosotros.

La disminución de brillo de la estrella será del orden de unas pocas milésimas de magnitud. Imaginemos la cabeza de un alfiler pasando por delante de una bombilla que tuviese un metro de diámetro. Ese decremento de brillo es detectable con la tecnología actual.

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La técnica del tránsito permite detectar un exoplaneta por la pequeña pérdida de brillo de la estrella cuando aquel se interpone entre nosotros y la estrella que lo alberga. En el gráfico, la curva en color rojo muestra la evolución del brillo a medida que el planeta se interpone. (crédito: AstronomíaConCuchara)

La técnica del tránsito ha permitido incluso a los aficionados el medir estos misteriosos cuerpos. En la gráfica abajo se muestra una típica observación de un famoso exoplaneta del doble del tamaño de Júpiter y a unos 1300 años luz de distancia. Es el TrES-3b. La observación es de unos de los mejores observadores amateur españoles, Ramón Naves.

El eje vertical muestra el brillo de la estrella medida y el eje horizontal es el tiempo. Se ve claramente como el brillo de la estrella se hunde durante algo más de una hora. El brillo cae unas diez milésimas de magnitud durante ese periodo.

 

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 Observación del exoplaneta TrES-3B (Crédito: Ramón Naves)

Estas dos técnicas descritas son las más populares para detectar exoplanetas. Hay otras más especiales y menos asequibles que también han permitido engrosar la lista de exoplanetas conocidos.

Por otra parte, cualquier observatorio profesional en Tierra tiene su correspondiente plan de observación de exoplanetas y las agencias espaciales orientan su actividad en este frente con misiones como CHEOPS (ESA) o Kepler y TESS (NASA) para buscar y caracterizarlos. La búsqueda de exoplanetas es uno de los campos más activos de la astronomía observacional y algo de moda también hay. Alguien me decía que si quieres que alguien te dé financiación para observaciones astrofísicas, tienes que decirle que vas a realizar un plan de observación de exoplanetas.

Ahora mismo, el reto es identificar exoplanetas que estén en la zona de habitabilidad y con un tamaño parecido al de nuestra Tierra. Precisamente, como los que se han convertido en noticia esta semana de Febrero.

El siguiente objetivo en lo que se refiere a observación de exoplanetas es claro; observar su atmósfera. Una vez que hayamos hecho un censo de exoplanetas en zona de habitabilidad, tenemos que conseguir medir sus atmósferas para ver si tienen gases que sugieran la existencia de vida.

 

Con la exploración sobre la superficie de planetas como Marte y la observación de exoplanetas, vivimos un momento realmente emocionante en lo que a búsqueda de vida fuera de la Tierra se refiere.

 

Imágenes de alta resolución del impacto de Schiaparelli

Tal y como comentábamos hace unos días, la cámara de alta resolución de MRO (HiRISE) ha fotografiado la zona en la que se estrelló Schiaparelli.

La imagen muestra tres zonas de interés; arriba a la izquierda que es la zona de impacto de Schiaparelli, con aparentes restos de una explosión y, muy cercano también, un extraño arco en la superficie de Marte para el que aún no se ha encontrado explicación.

En la parte inferior izquierda, a unos 1.4 Km de la nave, se encuentran los restos del paracaídas y el escudo trasero de la nave.

Por último, en la parte superior izquierda de la imagen, se puede apreciar el impacto de otro objeto que probablemente sea el escudo térmico delantero.

Aquí está la imagen original del orbitador MRO

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Imagen de alta resolución de la zona de impacto de Schiaparelli

(Crédito: NASA/JPL/University of Arizona)

El violento impacto de Schiaparelli contra el suelo marciano ha creado un cráter de unos 50 cm de profundidad según los cálculos de la ESA.

Desde dicho cráter, se puede apreciar una extensión oscura hacia la izquierda de la imagen que parece ser el efecto de la explosión que se considera muy probable porque los tanques de combustible que portaba la nave (hidracina) estarían cargados en el momento del choque puesto que, según la telemetría, los retrocohetes se encendieron mucho menos tiempo del planeado (tan solo unos 4 segundos).

A continuación mostramos un zoom de la imagen original de la web de la misión MRO. Además de la zona del cráter y el extraño arco, parece haber algo de color blanco en la parte inferior derecha que podría ser un resto de la nave. Se espera que las sucesivas pasadas del orbitador MRO de JPL/NASA muestre esta zona aún con mejor calidad en unos días.

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Zoom de la imagen original en la zona del impacto del lander

(Crédito: MRO NASA/JPL/University of Arizona)

He procesado algo la imagen para poder visualizar mejor toda la zona afectada por el brutal choque. Se puede apreciar que la superficie afectada por impacto es mucho mayor de lo que podría parecer en la imagen original y que salen varios ‘jets’ desde el impacto central. El ‘jet’ que sale hacia la parte superior derecha es del terreno y no parece relacionado con el choque.

A la derecha, la traza con forma de arco sí que es claramente un efecto de la caída de Schiaparelli. Se puede apreciar que tiene una parte acentuada y otra, mucho más difusa, que se extiende hacía la parte superior de la imagen. No hay, por el momento, explicación para dicho rastro.

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Procesado de la imagen en la zona del impacto del lander

(Crédito: NASA/JPL/University of Arizona –Procesado: Antonio Peña)

Contrastando mucho la imagen y manteniendo la referencia de escala a su lado permite percatarse que los efectos del choque del lander tienen unos 100 metros de largo y que se extiende de forma difusa hacia la parte superior.

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Extensión del efecto del choque sobre el suelo de Marte

(Crédito: NASA/JPL/University of Arizona –Procesado: Antonio Peña

Ingenieros de la ESA están analizando la telemetría disponible (unos 600 Mb) y estiman tener un informe con conclusiones a mediados del mes de Noviembre.

El escudo térmico parece ser la pieza que se encuentra en la parte superior derecha de la imagen.

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Restos del escudo térmico frontal

(Crédito: NASA/JPL/University of Arizona –Procesado: Antonio Peña)

Por último, en la parte inferior de la imagen original que ha adquirido MRO, se pueden apreciar dos objetos de color blanco que, casi con certeza, son el paracaídas y el escudo trasero.

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Zoom de la zona en la que aparecen el paracaídas y el escudo trasero

(Crédito: MRO NASA/JPL/University of Arizona)

 

Permaneceremos atentos porque se espera que el orbitador MRO aporte imágenes en color y parejas de imágenes estereoscópicas en unos días.

 

 

El orbitador MRO de JPL/NASA encuentra Schiaparelli

Ya adelantábamos que era cuestión de horas. El planeta rojo está siendo monitorizado constantemente mediante varios orbitadores, tanto de JPL/NASA como de ESA, por lo que era previsible que se encontrase pronto a la maltrecha Schiaparelli.

Ha sido el orbitador norteamericano MRO el que lo ha hecho con su cámara de baja resolución. La imagen inferior tiene 6 metros por pixel de resolución.

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Imagen del orbitador MRO en el que se muestran los restos de Schiaparelli (Crédito: JPL/NASA)

En la imagen parecen encontrarse el enorme paracaídas de 12 metros (es el punto brillante que aparece en la imagen superior). Más arriba, como a un kilómetro de distancia, aparece un punto más oscuro que parece el lugar en el que aterrizó Schiaparelli.

 

Lo último de Exomars

La misión que ESA ha puesto en Marte estos pasados días puede ser calificada de exitosa en el sentido que se ha colocado un orbitador (la nave TGO) correctamente sobre la trayectoria programada. Esta nave comenzará a proporcionar datos científicos relevantes en las próximas semanas analizando gases de interés biológico y otros.

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TGO está en la órbita correcta alrededor de Marte (crédito: ESA)

Otra función relevante de esta nave TGO es que hará de intermediario de comunicaciones entre rovers posados en la superficie de Marte y la Tierra. Los rovers sobre la superficie de Marte utilizan relays (intermediarios) para comunicar con Tierra ya que tienen unas mínimas capacidades de comunicación directa. TGO, junto con otros orbitadores, hará de canal de comunicaciones con Tierra para rovers tanto los futuros europeos como norteamericanos.

En lo referente a las últimas noticias sobre la sonda Schiaparelli la situación no es tan positiva. La sonda debía haberse posado de forma controlada sobre la superficie de Marte el pasado día 19 pero algo funcionó mal.

Se han analizado las telemetrías que la nave emitió durante la fase inicial de la entrada en la atmósfera marciana y en un primer momento, todo parecía ir bien. El escudo térmico funcionó correctamente. La secuencia de apertura del paracaídas también parece haberse ejecutado con normalidad, sin embargo, algo no programado ocurrió en el momento en el que el paracaídas y escudo térmico deberían haberse separado de la nave.

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Recreación artística de cómo Schiaparelli debería reposar sobre Marte (crédito:ESA) 

También hay datos que indican que los retrocohetes se encendieron brevemente. Algo que debía ocurrir en la última fase de aterrizaje.

ESA hace hincapié en que hay que esperar a analizar los datos a fondo, tanto las telemetrías procedentes del radiotelescopio GMRT que observó la entrada de Schiaparelli desde Tierra, como desde el orbitador Mars Express en las proximidades de Marte.

Permaneceremos atentos. Los orbitadores nos mostrarán una imagen de alta resolución de la zona en poco tiempo.

 

Esperando noticias de Schiaparelli

Giovanni Schiaparelli fue un astrónomo italiano que creyó ver unos canales en Marte durante sus observaciones con telescopio en el año 1877. Hoy, la Agencia Espacial Europea le rinde homenaje poniendo su nombre a un módulo de descenso que debería de haber aterrizado en Marte hace unas pocas horas. Esta sonda es un demostrador de entrada en la atmósfera marciana y de capacidad de aterrizaje sobre el planeta. La misión clave es esa y, por ello, sus baterías no son recargables lo que hará que en un periodo corto (entre tres y diez días) después del aterrizaje, la sonda finalice su misión.

Schiaparelli ha viajado hasta Marte unida a TGO (de Trace Gas Orbiter TGO). TGO se quedará orbitando Marte y se dedicará a estudiar los gases del planeta rojo, poniendo especial atención en el gas metano, un indicador que puede ser asociado a ciertas formas de vida orgánica.

Según las últimas noticias, TGO está cumpliendo su misión según lo previsto y se encuentra en órbita alrededor del planeta con normalidad.

La nave TGO con la sonda Schiaparelli (parte superior) (crédito imagen: ESA)

Por su parte, Schiaparelli se separó de su nave nodriza el pasado día 16 para comenzar la operación de descenso sobre Marte. Desde ese momento, comenzó una compleja operación que finalizó ayer con la entrada, descenso y aterrizaje. La fase crítica final dura unos seis minutos y es el momento en el que entra en funcionamiento toda la maquinaria de frenado de la delicada sonda.

Secuencia de entrada, descenso y aterrizaje (Crédito imagen: ESA)

En primer lugar, entrará en escena el escudo térmico que permite que la parte más delicada de la sonda mantenga una temperatura razonable cuando toda la cápsula entra a una velocidad de más de 20000 km/h. Este escudo soportará temperaturas de 800 a 1000 grados. Más tarde, un gigantesco paracaídas frenará la nave cuando se encuentre a unos 1000 metros sobre la superficie. Finalmente, unos cohetes realizarán un último frenado y gobernarán la operación de aterrizaje.

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Pulsa en la imagen de arriba para ver la simulación de la operación de entrada en Marte

Pues bien, toda esta operación crítica ha tenido lugar ayer y ya sabemos que la primera fase de la operación ha transcurrido según lo esperado. ESA tiene datos de esta primera fase del descenso gracias al mayor interferómetro disponible (el Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) en India). Este radiotelescopio recibió señales de Schiaparelli unos 75 minutos antes del contacto con las capas altas de la atmósfera marciana.

Sin embargo, por razones que se desconocen, la transmisión desde la sonda se detuvo en un determinado momento. ESA está trabajando para analizar unos pocos Megabytes de telemetría que puedan dar información de lo ocurrido.

Se espera poder volver a contactar a través de tres naves que se encuentran en orbita alrededor de Marte, tanto desde Mars Express de la ESA como mediante Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) y Mars Atmosphere & Volatile Evolution (MAVEN) de NASA. También el radiotelescopio GMRT tendrá ventanas de comunicaciones con Schiaparelli.

Quedamos pues a la espera de noticias para saber si el aterrizaje ha sido un éxito o bien la nave sufrió alguna anomalía y se estrelló contra la superficie marciana. Esperemos lo primero.

 

 

El fin de la misión Rosetta

La misión Rosetta de la Agencia Espacial Europea (ESA) va a finalizar hoy cuando se haga chocar la nave contra el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.

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Rosetta. Crédito: ESA

la En su momento, se estudió cual era la mejor opción para la nave. Por una parte, se podía dejarla orbitando alrededor del planeta con los sistemas electrónicos en hibernación durante el viaje del cometa por el exterior del Sistema Solar. Cuando el cometa volviese, en unos años, al interior de nuestro sistema, se procedería a reactivarla para volver a hacerla trabajar.

La otra opción era realizar un descenso controlado sobre la superficie del cometa e intentar obtener toda la información científica posible durante ese momento único.

El estudio concluyó que, si se permitía que Rosetta transitase hibernada por la zona exterior de la órbita del cometa, la electrónica y sistemas de la nave podrían resultar probablemente dañados por el frío extremo de espacio profundo por el que circularía. La opción elegida fue la del descenso programado.

Rosetta fue lanzada en 2004. Tras un viaje de unos diez años, el aparato llegó al cometa, una roca de unos 4 Km de tamaño. La nave fue orientada para quedar en órbita alrededor del cometa, y así permanecería durante muchos meses para ir tomando imágenes y diferentes medidas del cometa desde todos los ángulos posibles.

En Noviembre de 2014, Rosetta libera a Philae, una sonda de cien kilogramos que debía aterrizar sobre la superficie del cometa mientras que su nave nodriza continuaría en órbita alrededor de la amorfa roca. El aterrizaje fue emocionante ya que los arpones que tenía la sonda para quedar anclada al cometa no funcionaron bien y la nave rebotó un par de veces por la superficie rocosa. Sin embargo, al final, Philae consiguió aterrizar y enviar datos científicos a la nave Rosetta y desde allí a Tierra.

El lugar donde, finalmente, había caído la pequeña sonda no era muy favorable para cargar sus baterías mediante los paneles solares, por lo que, unas horas después del aterrizaje, la comunicación entre Philae y Rosetta quedó interrumpida.

Philae quedó incomunicada durante meses. Sin embargo, en Enero 2015 Rosetta recibió una breve comunicación indicando que Philae había conseguido funcionar durante un breve periodo de tiempo. La última comunicación que se recibió de la sonda fue en Julio 2015.

Durante meses, Rosetta siguió orbitando el cometa mientras Philae yacía inactivo sobre su superficie. En Septiembre 2016, llega la noticia de la identificación de Philae en una fotografía de alta resolución desde Rosetta. En la imagen se observa lo escarpado del terreno y cómo la sonda quedó en una pequeña brecha del terreno, muy protegida de la luz solar, lo que hacía muy difícil recargar sus baterías. Lo sorprendente es que el pequeño artilugio no se hiciese añicos sobre ese terreno tan hostil.

Philae found! Credit: ESA / Rosetta Mission

Finalmente, hoy 30 de Septiembre de 2016 se procederá a hacer que Rosetta choque con la superficie del cometa que ha estado observando durante mucho tiempo.

La caída será de unos 19 Km, con una velocidad de aterrizaje estimada de un metro por segundo. Una vez la nave esté sobre la superficie del cometa, se procederá a configurarla en modo seguro para minimizar la actividad de la misma, desactivar sistemas, etc. Por directivas de radio-emisión internacionales, se procederá a “pasivar” la nave, apagando sus transmisiones de radio. Con ello, la misión estará concluida.

Durante el descenso, se esperan tomar datos científicos adicionales e imágenes de proximidad. Se espera que las mejores imágenes se adquieran desde unos cien o cincuenta metros de altitud.

La ESA mantendrá información puntual mediante su página rosetta.esa.int vía emisión en vivo https://livestream.com/ESA/rosettagrandfinale y a través de página ESA’s Facebook page.

¡Suerte con el cometaje!

¿SuperrrrPerseidas… 2016…?

Otro año más se aproxima mediados del mes de Agosto y todos los aficionados y profesionales del mundillo astronómico nos acordamos de la lluvia de estrellas fugaces más famosa del año: las Perseidas.

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Crédito: David A. Harvey

Los medios de comunicación, sedientos de noticias que animen el torrido mes central del verano se lanzan a publicar masivamente esta noticia (unos con más acierto que otros). Esto último, la facilidad de su observación y el ocio generalizado que disfruta el público en estos días hace que el fenómeno sea muy popular.

Este año hay razón para estar pendientes de esta lluvia y es que algunas previsiones (las más optimistas) hablan de 500 estrellas fugaces por hora,  eso serían unas superPerseidas. Otras previsiones mucho mas comedidas hablan de 80-100, algo mucho más habitual. Este año, la posición de Júpiter ha sido tal que podría haber facilitado que bastantes particulas se acumulen en la trayectoria de nuestro planeta, lo que podría llevar a esa hipotética gran actividad.

Este año hay que observar la noche del día 12 al 13 aunque la noche anterior también puede haber bastante actividad. La Luna puede interferir por su gran brillo, por lo que conviene esperar a que baje todo lo posible hacia el horizonte Oeste.

Para esta observación no hace falta más que una manta para tirarse en el suelo o una buena tumbona y estar atento al cielo. Pueden sugir estrellas fugaces por todo el cielo.

Para explicar la naturaleza del fenómeno podéis consultar un post de AstronomiaConCuchara explicándolo aquí.

¡A disfrutar de las Perseidas 2016!