La vida necesita atmósfera, ¿pero cuánta cantidad de ésta?

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¿Cuánta atmósfera es necesaria para albergar vida? En la medida en que los científicos descubren más planetas similares a la Tierra y planetas parecidos a Neptuno, la cuestión de la atmósfera se convierte en un asunto muy relevante.

Un estudio reciente considera lo que pasaría si un planeta del tamaño de Neptuno emigra hacia una estrella enana. Las llamadas estrellas clase M, presentan mucha volatilidad en sus primeros millones de años. La energía producida por estas estrellas puede variar drásticamente, con rayos X y rayos ultravioleta que de forma extrema y peligrosa chocan contra los planetas que orbitn este tipo de estrellas con unas 100 a 10,000 veces mucho más radiación  de la que la Tierra experimenta en la actualidad.

Para el tema de la habitabilidad éste es un gran problema. Debido a que, como la estrella es pequeña, los planetas rocosas tendrían que estar amontonadas para poder estar situados en la llamada zona de habitabilidad.

Pero, ¿qué sucede si un mini Neptuno se mantiene cerca de su estrella debido a la gravedad o si la estrella entorno a la que gira y los planetas que lo acompañan tienen influencia sobre su órbita? Parece que existen un pequeño número de situaciones donde el planeta podría mantener una atmósfera lo bastante densa para convertirse en una super Tierra, que es un tipo de planeta que es ligeramente más grande que el nuestro pero sigue siendo algo pequeño para tener una atmósfera razonable. Esto lo plantea Rodrigo Luger, un estudiante de doctorado en astronomía de la Universidad de Washington en Seattle, quien también afirma: “Es algo que potencialmente podría llevar a la formación y evolución de la vida similar a la que conocemos”.

En un escenario así, las formas de vida seguirían batallando con el bombardeo de la radiación y las llamaradas solares seguirían siendo un peligro.

El equipo de Rodrigo Luger ha hecho modelos de diferentes tipos de estos planetas llamados mini-Neptunos y han variado la excentricidad de sus órbitas, sus masas y sus diámetros. Los investigadores han descubierto que, para ser potencialmente habitable, un planeta necesitaría no ser más grande de dos o tres planetas como la Tierra para transformarse en una super-Tierra. Un planeta muy grande, con una fuerza de gravedad muy fuerte, iría contra cualquier forma de vida debido a que crearía mucha presión atmosférica sobre la superficie.

Ahora bien, un planeta del tamaño de la Tierra en este escenario probablemente tenga las dimensiones correctas, pero seguirá poseyendo algunos retos para ser habitable. El modelo de Luger asume que un planeta comienza con una atmósfera de hidrógeno y helio, que es común en los planetas gigantes como Saturno o Júpiter. Este tipo de atmósferas es poco hospitalaria para la vida como la conocemos.

Algunos científicos creen que la atmósfera de la Tierra (que está hecha básicamente por oxígeno y nitrógeno), se formó después en la historia geológica del plantea a partir de erupciones volcánicas.

Cerca de una estrella volátil del tipo M, sin embargo, una atmósfera secundaria (una atmósfera que se creara después de que el planeta se formara) podría ser borrada y destruida tan pronto como la primera.

Y si este hipotético planeta estuvo hecho por hielo antes de migrar cerca de su estrella, su ubicación tan cercana podría hacer que ese hielo se convierta en agua.

Los mundos compuestos por agua usualmente no tienen continentes y presentarían ausencia del ciclo del carbono que es necesaria para la vida. Entretanto, la presión producida por toda el agua podría crear presiones muy altas de hielo al fondo del océano, impidiendo que los minerales no puedan salir del interior del planeta, minerales que también son necesarios para la vida.

La tecnología con la que se cuenta actualmente, no puede, todavía, visualizar este tipo de planetas, debido a que se encuentran muy lejos de su estrella madre, además de que son muy pequeños y casi no producen luminosidad propia. Si los planetas estuvieran en la llamada “zona de habitabilidad”, podrían ser observados a partir del tirón gravitatorio que producen en el astro que los hospeda.

Afortunadamente, en 2017, la NASA planea lanzar al espacio el Transiting Expoplanet Survey Satellite, que permitirá observar planetas que orbiten estrellas enanas como las que ya habíamos mencionado y las cuales son tipo M.

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Traducido y editado por Julio García.

Fuente: http://www.astrobio.net/news-exclusive/life-needs-an-atmosphere-but-how-much-is-too-much/

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Descubren que las estrellas de neutrones son capaces de producir oro

estrella_neutronesNuevas evidencias apuntan a un raro evento cósmico que sería capaz de producir oro. Y es que observaciones realizadas por el Telescopio Espacial Hubble, muestran una colisión entre dos estrellas de neutrones que son los remanentes de una Supernova.

Los astrónomos sugieren que estas colisiones son responsables de explosiones de rayos gamma que ocasionalmente se observan en el Universo.

A pesar de ser raras, las colisiones de estrellas de neutrones generarían enormes fluctuaciones de neutrones necesarias para producir elementos más pesados que el hierro: como el platino, el plomo y el oro.

En este sentido, el profesor Edo Berger y sus colegas de la Universidad de Harvard analizaron las observaciones del Hubble de explosiones cortas de rayos gamma que tan solo duraron una quinta parte de 1 segundo y que se produjeron en una galaxia que se encuentra a unos 3,900 millones de años.

El resplandor en rayos infrarrojos de estas explosiones parece mostrar las características esperadas durante el decaimiento radioactivo de núcleos atómicos que son generados por la colisión de estrellas de neutrones.

Este tipo de eventos emiten luz con una intensidad que está entre una estrella ordinaria y una supernova.

Las explosiones son unas 1,000 veces más raras que las explosiones de supernovas y ocurren cuando el remanente de dos supernovas chocan.

De confirmarse, el resultado representaría la primera observación de una estrella de neutrones colisionando, además de que provee de una explicación sobre la producción de átomos que son los encargados de generar los elementos pesados en la tabla periódica tales como el oro y el platino.

Las estrellas de neutrones son extremadamente densas y masivas ya que, cuando chocan, generan ondas de gravedad que son enviadas a través del universo.

Y lo más interesante es que experimentos que hoy por hoy se están realizando en América y Europa, se centran en medir tales ondas que, junto con los datos aportados por el telescopio Hubble, podrán confirmar muchas cosas interesantes sobre el choque entre dos estrellas de neutrones.

Por su parte, los astrónomos se encuentran ahora haciendo pruebas sobre sus conclusiones al hacer un comparativo con los datos aportados por el Hubble.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: Daily Galaxy.

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Un asombroso vídeo muestra cómo las galaxias espirales adquieren sus brazos

Galaxia espiral

Los discos de las galaxias espirales pueden considerarse como los más hermosos y fotogénicos residentes cósmicos del universo. Con su centro brillante y sus brazos, pueden crear imágenes impresionantes. De hecho, la Vía Láctea es una galaxia espiral que hospeda a la Tierra y al Sistema Solar cerca de uno de sus brazos.

¿Pero cómo es que estas galaxias obtienen sus brazos y cómo es que los pueden mantener por cientos de miles de millones de años? La pregunta ha intrigado a los astrofísicos por muchos años. Pero ahora, una nueva investigación ha revelado exactamente cómo este tipo de galaxias adquieren sus increíbles formas.

Ha habido dos teorías dominantes sobre el origen y el destino de los brazos en los discos galácticos. La primera afirma que estos brazos van y vienen con el tiempo. La segunda teoría, que es más aceptada, propone que el material de la que están formados los brazos (estrellas, gas y polvo) es afectada por diferencias en intensidad de la gravedad. Y es éste fenómeno gravitatorio el que ayuda a sustentar a los brazos por largos periodos de tiempo.

Con la finalidad de examinar con mayor profundidad las formas espirales de algunas galaxias, y de comprobar si alguna de estas dos teorías son correctas, los investigadores utilizaron una nueva y poderosa supercomputadora para crear simulaciones. Estas simulaciones siguieron el movimiento de 100 millones de `partículas estelares´, así como de la gravedad y otras fuerzas físicas que le dan formas a esas galaxias. En particular, el estudio hizo un modelo de cada uno de los discos que no tenían influencia de otras galaxias cercanas.

“Hemos mostrado por primera vez que los brazos espirales, formados por estrellas, no tienen características transitorias, como se ha dicho por muchas décadas”, comentó Elena D´Onghia, una de las investigadoras. “Los brazos espirales tienen la capacidad de auto-perpetuarse, de ser persistentes y, para sorpresa de todos, de tener una larga vida”.

De hecho, estas nuevas conclusiones sugieren que los brazos surgen como resultado de la influencia de grandes nubes moleculares que no son otra cosa que regiones donde se forman nuevas estrellas. Estas nubes actúan como `perturbadores´y pueden iniciar la formación de brazos espirales.

El nuevo estudio no solamente muestra los orígenes de estas estructuras, sino también el hecho de que no es probable que desaparezcan pronto. También les otorga una oportunidad a los científicos para comprender mejor el proceso evolutivo galáctico.

El hallazgo ha sido publicado en la revista Astrophysical Journal y, a continuación, se puede ver un vídeo donde aparece en acción el modelo computacional que utilizaron los científicos para llegar a sus conclusiones:

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: Science World Report.

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Las estrellas enanas marrones podrían tener planetas como la Tierra

Estrella Enana Marrón

Los planetas como la Tierra podrían no ser tan raros. A esta conclusión han llegado un grupo de astrónomos que, luego de utilizar información del Telescopio Kepler de la NASA, han dicho que el 6% de las enanas marrones que hay en la Vía Láctea podrían tener planetas habitables y del mismo tamaño que el nuestro.

Las estrellas enanas marrones son mucho más frías y pequeñas que nuestro Sol. De hecho, tienen tan solo un tercio de su tamaño y brillan a una millonésima parte, por lo que es imposible observarlas desde la Tierra sin utilizar un telescopio.

Pese a sus características, las enanas marrones son excelentes lugares para tratar de encontrar planetas como el nuestro debido que existen muchas: tres de cada cuatro estrellas en nuestra galaxia es una enana roja.

De hecho una de las investigadoras, Courtney Dressing de la Universidad de Harvard, se dio a la tarea de revisar un catálogo obtenido gracias al telescopio Kepler de más de 158,000 estrellas  con la finalidad de encontrar a todas las enanas marrones. Y, para su sorpresa, encontró que estas estrellas son muchísimo más frías y más pequeñas de lo que los científicos alguna vez imaginaron. De todo esto concluyó que 95 planetas del tamaño de la Tierra (todos candidatos), podrían encontrarse orbitando enanas marrones. Su hallazgo implica que al menos un 60% de estas pequeñas estrellas tienen planetas mucho más pequeños que Neptuno.

Por otro lado, el hallazgo podría tener inmensas implicaciones en lo que respecta al futuro de la búsqueda de planetas como la Tierra ya que, en lugar de que los astrónomos intenten encontrarlas en lo que ellos consideraban lugares idóneos como estrellas parecidas a nuestro Sol, ahora tendrán que concentrar sus esfuerzos en buscarlas en las enanas marrones que son las estrellas más comunes de nuestra galaxia.

Dado que aproximadamente el 75% de las estrellas más cercanas a la Tierra son enanas marrones y alrededor del 6% de estas podrían tener planetas habitables, entonces el planeta habitable más cercano a la Tierra que podría albergar vida tendría que estar a tan solo 13 años luz.

Pero quizá lo más interesante sea la idea de que cualquier forma de vida en estos planetas podría ser mucho más vieja que la vida en la Tierra. Esto se debe a que las enanas marrones viven mucho más tiempo que nuestro Sol, lo que significa que la vida podría ser más evolucionada en estos planetas.

A pesar de que el potencial de encontrar planetas como el nuestro ha crecido, todavía sigue siendo una interrogante el saber si la vida existe en estos lugares, si ha evolucionado ya o si podría estar presente en otros planetas que no sean como el nuestro o como las enanas marrones.

Los resultados de esta investigación serán publicados muy pronto en la revista Astrophysical Journal.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: Science World Report.

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Más planetas de los esperados podrían albergar vida

Nuevos modelos realizados por computadora sugieren que podría haber más planetas habitables de lo que hasta ahora suponemos.

Y es que las estimaciones actuales sobre el número de planetas que podrían albergar vida más allá del Sistema Solar, están basadas en la probabilidad de que estos contengan agua en su superficie. Pero un nuevo modelo permite a los científicos identificar planetas con agua debajo de su superficie; agua líquida que podría ser calentada por el calor interno que genera el propio planeta.

Como todos sabemos, el agua en estado líquido es un componente fundamental para la vida como la conocemos. Y el problema con los planetas que se encuentran muy cerca de la estrella que los hospeda, es que el agua en su superficie se evapora inmediatamente. Y si un planeta se encuentra lejos de su estrella entonces el agua tiende a congelarse. Lo ideal, entonces, es que el planeta se encuentre en la llamada zona de habitabilidad, que no es ni muy caliente ni muy fría para que el agua puede mantenerse  constantemente en estado líquido.

Ahora bien: a partir de estas nuevas simulaciones, los investigadores han comenzado a cuestionar la zona de habitabilidad al referirse a ella como un elemento muy simple para explicar la presencia de agua en estado líquido, argumentado que los planetas reciben dos tipos de fuente de calor: aquella que proviene directamente de la estrella y el calor que es generado en las profundidades del propio planeta.

En este sentido, conforme se va descendiendo a través de la corteza de la Tierra, las temperaturas van aumentando cada vez más y, aún cuando la superficie está congelada, el agua puede encontrarse debajo de la superficie en estado líquido.

Y como menciona el profesor John Parnell, de la Universidad de Aberdeen, quien es uno de los investigadores principales del estudio: “existe un hábitat significativo para microorganismos que se encuentran debajo de la superficie terrestre y que se extiende hacia abajo por muchísimos kilómetros, además, se cree que la mayoría de la vida en la Tierra podría residir en esta biósfera profunda”.

De tal suerte que el equipo de Aberdeen está desarrollando modelos para predecir qué planetas lejanos pueden albergar depósitos subterráneos de agua líquida con la  posibilidad de encontrar también algún tipo de vida alienígena.

Como hemos dicho ya, en la medida en que un planeta se encuentra más alejado de su estrella, la cantidad de calor que recibe decrece y el agua que se encuentra en la superficie se congela, pero el agua que se encuentra por debajo de esta superficie se mantendrá líquida (por muy alejado que el planeta se encuentre de su estrella) en función del calor que pueda irradiar el planeta. En este sentido, aún un planeta que estuviera tan lejano de su estrella, que no recibiera nada o casi nada de radicación, podría seguir manteniendo agua líquida debajo de su superficie.

Y en conclusión: los científicos no deben excluir planetas que se encuentren en regiones frías, fuera de la zona de habitabilidad.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: BBC