¿Podría un mundo de la Súper Tierra alrededor de la estrella de Barnard ser el hogar de la vida alienígena?

Ethan Siegel Colaborador SéniorComienza con un grupo Bang ContributorCienciaEl Universo está ahí fuera, esperando que lo descubras.

El mundo más comúnmente encontrado en la galaxia, en términos de tamaño, es una super-Tierra, con entre 2 y 10 masas terrestres, como Kepler 452b o Barnard b, ilustradas a la derecha. Pero la ilustración de este mundo como «similar a la Tierra» en cualquier forma puede ser errónea. NASA / AMES / JPL-CALTECH / T. PYLE

Cuando se trata del origen de la vida, solo tenemos un ejemplo en todo el Universo conocido donde estamos seguros de que ha surgido con éxito: aquí en la Tierra. Aunque somos conscientes de muchos pasos en la historia de cómo la vida evolucionó y dio origen a la diversidad de organismos que observamos hoy y en el registro fósil, quedan algunos grandes misterios. En particular, no sabemos cómo surgió la vida por primera vez, y qué ingredientes y condiciones de la historia temprana de la Tierra fueron esenciales en ese paso clave para crear vida a partir de la no vida.

Suponemos que es inteligente buscar vida en planetas del tamaño de la Tierra con órbitas similares a la Tierra alrededor de estrellas similares al Sol con presencias de elementos pesados ​​similares a nuestro Sistema Solar. Pero esas podrían no ser las únicas condiciones que sustentan la vida. De hecho, los mundos de la Súper Tierra, a pesar de sus extraordinarias diferencias con los mundos similares a la Tierra, también podrían ayudar a la vida a encontrar un camino. Y si es así, hay uno justo al lado: alrededor de la Estrella de Barnard.

Una parte de la encuesta del cielo digitalizado con la estrella más cercana a nuestro Sol, Proxima Centauri, se muestra en rojo en el centro. Si bien las estrellas similares al Sol como la nuestra son consideradas comunes, en realidad somos más masivas que el 95% de las estrellas en el Universo, con un 75% de las estrellas clasificadas en el estado de «enana roja» de Proxima Centauri (clase M). La estrella de Barnard, el segundo sistema de estrellas más cercano después del sistema Alpha Centauri, también es una estrella de clase M. DAVID MALIN, REINO UNIDO TELESCOPIO SCHMIDT, DSS, AAO

El sistema estelar más cercano al nuestro es el sistema Alpha Centauri. Sin embargo, a diferencia de nuestra propia estrella, Alpha Centauri se compone de tres estrellas:

• Alpha Centauri A, que es una estrella similar al Sol (clase G),
• Alpha Centauri B, que es un poco más frío y menos masivo (clase K), pero orbita a Alpha Centauri A a una distancia de los gigantes gaseosos de nuestro Sistema Solar, y
• Proxima Centauri, que es mucho más fría y menos masiva (clase M), y se sabe que tiene al menos un planeta del tamaño de la Tierra.

Pero el tipo más común de planeta en el Universo, por lo que sabemos, no es un planeta del tamaño de la Tierra ni un planeta gigante del tamaño de un gas, sino un tamaño intermedio. Como lo reveló la misión de Kepler, el tipo de mundo más común en el Universo es una super-Tierra, entre aproximadamente 2 y 10 veces la masa de nuestro propio planeta.

El número de planetas descubiertos por Kepler ordenados por su distribución de tamaño, a partir de mayo de 2016, cuando se lanzó el mayor recorrido de nuevos exoplanetas. Los mundos Súper-Tierra / mini-Neptuno son, con mucho, los más comunes, a pesar de que prácticamente todos esos mundos son similares a Neptuno con grandes envolturas de gas a su alrededor, no como la Tierra, con atmósferas delgadas. NASA AMES / W. STENZEL

Hasta el momento, no sabemos de ningún mundo de tamaño súper-terrestre alrededor del sistema estelar más cercano a nosotros, pero se encontró que el segundo sistema más cercano tiene uno. A una distancia de solo seis años luz de distancia, la estrella de Barnard ha tenido su propio movimiento conocido desde 1916. En la década de 1960, ganó algo de fama temporal como la primera estrella que se suponía que tenía planetas a su alrededor.

Trabajando con una técnica ahora desacreditada, Peter van de Kamp (años 60 y 70) afirmó haber encontrado dos planetas del tamaño de Júpiter con períodos orbitales de 11 y 27 años, a su alrededor, lo que desencadenó una tormenta de excitación y críticas. Desafortunadamente, los datos que dieron lugar a la sospecha de detección no se debieron a un planeta, sino más bien al hecho de que el telescopio utilizado para registrar los datos cambió su óptica. Medio siglo después, sabemos que esos planetas eran meros fantasmas.

Las distancias entre el Sol y muchas de las estrellas más cercanas que se muestran aquí son precisas, pero solo un número muy pequeño de estrellas está dentro de los 10 años luz. La estrella de Barnard es una de ellas. ANDREW Z. COLVIN / WIKIMEDIA COMMONS

Pero la estrella de Barnard realmente es el hogar de un planeta a su alrededor. Barnard b, anunciado en 2018, es robusto y real, y su descubrimiento surgió de más de 20 años de observaciones que monitorearon cuidadosamente el movimiento de la propia estrella de Barnard. A lo largo de esta línea de tiempo muy larga, pudimos detectar las diminutas oscilaciones de la estrella a medida que se movía periódicamente hacia y lejos de nosotros, debido al diminuto tirón del planeta en su estrella madre.

Según lo informado por el documento de descubrimiento , Barnard b tiene las siguientes propiedades:

• Un período orbital (es decir, año) de 233 días terrestres,
• Una temperatura media de la superficie de -168 ° C (-270 ° F),
• Y una masa que es al menos 325% tan grande como la masa de la Tierra.

Las preguntas más importantes que nos encontraremos preparados para responder en un futuro muy cercano es exactamente cómo es este planeta.

Hay una gran variedad de estrellas con exoplanetas conocidos dentro de los 25 años luz del Sol, y las misiones como K2 y TESS solo encontrarán más. La estrella de Barnard, el segundo sistema más cercano al nuestro, tiene un mundo super-terrestre en órbita.NASA / GODDARD / ADLER / U. CHICAGO / WESLEYAN

La propiedad más notable de Barnard b es que, en su distancia extremadamente cercana a la Tierra pero su distancia relativamente grande, similar a la Tierra de su estrella madre, estará bien separada de ella en un telescopio. Aunque una separación angular de 0.22 «(donde 3600», o arco-segundos, están en 1 grado) es extremadamente pequeña en circunstancias astronómicas normales, es una separación tremendamente grande para los estándares de exoplanetas.

La mayoría de los exoplanetas encontrados por Kepler tienen dos cosas en común:

1. Están orbitando estrellas a cientos o incluso miles de años luz de distancia de nosotros.
2. Tienen períodos cortos, lo que significa que están ubicados muy cerca de sus estrellas progenitoras.

En términos de separaciones angulares, no tenemos ninguna posibilidad práctica de observar estos planetas, directamente, con ningún telescopio actual o futuro cercano.

Hoy, conocemos más de 3,500 exoplanetas confirmados, con más de 2,500 de los encontrados en los datos de Kepler. Estos planetas varían en tamaño desde más grande que Júpiter hasta más pequeño que la Tierra. Sin embargo, debido a las limitaciones en el tamaño de Kepler y la duración de la misión, la mayoría de los planetas son muy calientes y cercanos a su estrella, en pequeñas separaciones angulares.TESS tiene el mismo problema con los primeros planetas que está descubriendo: son preferentemente calientes y están en órbitas cercanas. NASA / AMES RESEARCH CENTER / JESSIE DOTSON Y WENDY STENZEL; MUNDOS PERDIDOS COMO LA TIERRA POR E. SIEGEL

Pero Barnard b tiene algunas cosas a su favor que estos otros mundos no tienen desde una perspectiva observacional. Con un período de casi un año, es uno de los planetas de períodos más largos jamás encontrados. Dado que está en órbita alrededor de una enana roja y tiene un tamaño físicamente grande, debería ser visible con solo un coronógrafo que bloquea la luz de la estrella. Y, dado que se trata de uno de los sistemas estelares más cercanos concebibles, nuestros próximos telescopios deberían poder visualizarlo directamente.