Planeta extrasolar
Un
planeta extrasolar o exoplaneta
es un
planeta que orbita alrededor de cualquier
estrella que no sea
el Solo y, por lo tanto, forma parte de sistemas planetarios diferentes del nuestro. A pesar de que se sospechaba la existencia desde hacía tiempo, no se empezaron a descubrir hasta la década de 1990, gracias a la mejora en las técnicas de detección. El primer planeta extrasolar descubierto orbitant una estrella de la
secuencia principal fueron
51 Pegasi b, descubierto el
1995 por Michel Mayor y Didier Queloz del Observatorio de Ginebra. Este planeta tiene una demasiada comparable a la
de Júpiter. Desde entonces más de un centenar de planetas han sido descubiertos por diferentes grupos internacionales.
Con fecha febrero de 2010 se conocen 429 planetas extrasolares. El más pareciendo en la Tierra, en masa, es la OGLE-2005-BLG-390 L b, descubierto el 2005, y la demasiada del cual vale unas 5,5 veces la demasiada de la Tierra. El primer sistema extrasolar descubierto con más de un planeta fue υ Andromedae.
Descubrimiento
Aleksander Wolszczan, un astrónomo polaco anunció el 1993 el descubrimiento de 3 objetos subestel·lars de demasiado pequeña orbitant lo púlsar PSR 1257+12. Estos fueron los primeros planetas extrasolares descubiertos y el anuncio fue toda una sorpresa. Se cree que estos planetas se formaron de los restos de la explosión de supernova que produjo el púlsar.
Los primeros planetas extrasolares alrededor de estrellas de la secuencia principal fueron descubiertos el 1990 en una dura competición entre equipos suizos y norteamericanos. El primer planeta extrasolar fue anunciado por Michel Mayor y Didier Queloz, del grupo suizo, el 6 de octubre de 1995 . La estrella principal era 51 Pegasi y el planeta se denominó 51 Pegasi b. Unos meses más tarde el equipo americano, liderado por Geoffrey Marcy, de la Universidad de California, anunció el descubrimiento de dos nuevos planetas. La cursa para encontrar nuevos planetas no había hecho más que empezar. Numerosos anuncios en prensa y televisión han divulgado algunos de estos descubrimientos, considerados en su conjunto como una de las revoluciones de la astronomía a finales del siglo XX.
En la actualidad hay numerosos proyectos de las agencias espaciales NASA y ESA para el desarrollo de misiones capaces de detectar y caracterizar la abundancia de planetas, así como de detectar planetas de tipo terrestre (el primer descubierto hasta la fecha es Gliese 876 d). La ambiciosa misión Darwin/TPF propuesta por de aquí a 20 años sería capaz de analizar las atmósferas de estos planetas terrestres teniendo la capacidad de detectar vida extraterrestre mediante el análisis espectral de estas atmósferas. Estos datos permitirán abordar estadísticamente cuestiones profundas, como la abundancia de sistemas planetarios semblantes al nuestro o el tipo de estrellas en las cuales es más fácil que se formen planetas.
Durante los primeros años de descubrimientos de planetas extrasolares la mayoría de estos eran sistemas peculiares, con periodos orbitals pequeños y órbitas excéntricas muy cercanas a la estrella central. Una de las primeras cosas que sorprendió fue la presencia relativamente abundante de planetas gigantes, del estilo de Júpiter, en órbitas muy pequeñas, a menudo más pequeñas que la órbita de Mercurio . Estos planetas se denominan a veces Júpiters calientes. Es cierto que el método de detección mediante las velocidades radiales (veáis la siguiente sección) favorecía el descubrimiento de planetas gigantes muy cercanos a su estrella central. En los últimos años los astrónomos han podido refinar sus métodos, encontrando sistemas planetarios más parecidos en el nuestro. Aun así, una fracción importante de los sistemas planetarios tiene planetas gigantes en órbitas pequeñas, muy diferentes de nuestro sistema solar y la detección de planetas tipo terrestre permanece fuera de las capacidades tecnológicas actuales. En todo caso, todos los planetas extrasolares detectados hasta la fecha son gigantes gaseosos, sus masas son grandes, comparables a la de Júpiter aunque típicamente más masivos. Recentement se han descubierto nuevos candidatos planetarios de masas unas 15 veces la demasiada terrestre, es decir, comparables en Neptuno.
Los Júpiters calientes han trastocado las teorías más o menos establecidas sobre formación del sistema solar, que asumía la preeminencia de planetas pequeños y rocallosos cerca de la estrella central y de gigantes gaseosos a las zonas más alejadas. Actualmente existe un cierto consenso sobre la formación de estos planetas en órbitas más externas y su migración temprana hacia las órbitas interiores. Esta migración está determinada por la interacción gravitatoria con el disco circumestel·lar de material en el cual se forma el planeta. En este aspecto parece haber una cierta relación entre la metal·licitat de la estrella central y la presencia de planetas.
El planeta extrasolar del cual se conocen más datos recibe el nombre de HD209458b, provisionalmente llamado Osiris. Se trata de un planeta de tipo Júpiter caliente con la demasiada de un gigante gaseoso pero orbitant muy cerca de su estrella principal. El planeta pasa por ante su estrella periódicamente ofreciendo tránsitos con que se ha podido obtener una mayor información sobre su órbita, medida y atmósfera.
Métodos de detección
Planetas extrasolares descubiertos a 31 de agosto de 2004, por velocidad radial (puntos azules), tránsitos (rojos) y microlents (amarillos). Las líneas marcan los límites de detección de varios instrumentos
Hasta hace poco tiempo todos los métodos de detección de planetas extrasolares, eran métodos indirectos, puesto que la débil luminosidad de los posibles planetas y su gran proximidad a las estrellas respectivas, hacía imposible una observación directa con métodos ópticos. Por eso todos los métodos se basan en los efectos que el planeta o planetas producen sobre la estrella o sobre el material que los rodea (en el caso de estrellas jóvenes). Sólo en los últimos años se ha logrado la capacidad de observar directamente la radiación
infrarroja emitida por algunos planetas extrasolares, a pesar de que todavía se discute si se pueden calificar de planetas o serían más bien pequeñas
enanas marrones.
- Velocidades radiales: Este método se basa enel efecto Doppler. El planeta, en orbitar la estrella central, ejerce también una fuerza gravitacional sobre esta, de forma que la estrella gira alrededor del centro de masas común del sistema. Las oscilaciones de la estrella pueden detectarse mediante leves cambios en las líneas espectrales, según si la estrella se acerca a nosotros (desplazamiento al moratón) o se aleja (desplazamiento al rojo). Este método ha sido lo más exitoso en la búsqueda de nuevos planetas.
- Astrometria: Como la estrella orbita el centro de masas del sistema, se puede intentar registrar las variaciones de posición y la oscilación de la estrella. Aun así, estas variaciones son tan pequeñas que el método no ha sido factible de momento. Históricamente el método astromètric proporcionó los primeros candidatos en planetas extrasolares, todos ellos desbancados posteriormente. El más famoso de los falsos planetas extrasolares detectados por astrometria fue detectado a la estrella de Barnard.
- Tránsitos: Consiste a observar fotomètricament la estrella y detectar sutiles cambios en su magnitud aparente cuando un planeta gira alrededor de ella. El método de los tránsitos, junto con el de la velocidad radial, pueden utilizarse para caracterizar mejor la atmósfera de un planeta, como en los casos de HD209458b y los planetas OGLE-TR-40 y OGLE-TR-10. Ambos métodos son más eficaces con los planetas gigantes más cercanos a la estrella principal, por lo cual sólo pueden caracterizar una leve fracción de los planetas detectados.
- Microlents gravitatorias: El efecto de lente gravitacional se produexi cuando los campos gravitatorios del planeta y de la estrella actúan para aumentar o focalizar la luz de una estrella distante, situada en segundo plano. Porque el método funcione, los tres objetos tienen que estar casi perfectamente alineados. El principal defecto de este método es que las posibles detecciones no son repetibles y el planeta así descubierto tendría que ser estudiado adicionalmente por alguno de los métodos anteriores.
- Perturbaciones en discos circumestelars: En estrellas jóvenes, con discos circumestelars de polvo al suyo cercando, es posible detectar irregularidades en la distribución de material al disco, ocasionadas por la interacción gravitatoria con un planeta. Se trata de un mecanismo similar al que actúa en el caso de los satélites pastores de Saturno . De este modo ha sido posible inferir la presencia de 3 planetas orbitant la estrella β Pictoris y de otro planeta orbitant la estrella Fomalhaut (HD 216956). En estrellas todavía más jóvenes la presencia de un planeta gigante en formación sería perceptible a partir del vacío de material gaseoso que dejaría al disco de acreción.
- Observación directa: El marzo de 2005 el equipo del Spitzer Space Telescope pudo detectar directamente la radiación infrarroja emitida por dos planetas extrasolares ya conocidos: HD 209458 b and TRES-1. Midieron sus temperaturas en 1.060 K para TRES-1 y en 1.130 K para HD 209458 b. Esto abrió la puerta a poguer detectar nuevos planetas gracias a su radiación infrarroja. También el 2005 dos grupos, utilizando el Very Large Telescope del European Southern Observatory anunicaren la observación directa de imágenes de planetas extrasolares: GQ Lupi b y 2M1207 b, a pesar de que no está claro si son grandes planetas o pequeñas enanas marrones.
Ved también
Enlaces y referencias
- The Extrasolar Planets Encyclopaedia - Catálogo exhaustivo de los planetas extrasolares descubiertos. (inglés) (francés) (castellano)
- Extrasolar visiones - Novedades y recursos didácticos y divulgativos sobre el tema; excelentes gráficos y simulaciones. (inglés)
- PlanetQuest - Proyecto de la NASA para la detección de planetas extrasolares. (inglés) (castellano)