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19-May-2008

Planetas por docena

El proyecto MARVELS consistirá en la búsqueda masiva de planetas gigantes alrededor de miles de estrellas cercanas. Los resultados podrían ayudar a entender cómo se forman estos planetas.

Usted conoce los planetas de nuestro sistema solar, cada uno es un mundo único, con su propia y distintiva apariencia, química y tamaño. Marte, con sus heladas dunas de color rojo ladrillo; Venus, un mundo ardiente envuelto en espesas nubes de ácido sulfúrico; Urano, eternamente inclinado, con sus extraños anillos verticales. La variedad puede quitarnos el aliento.

Ahora imagine la variedad de mundos que deben de existir en cientos de sistemas solares. Debe de haber allí mundos que harían parecer a Venus habitable o escasamente inclinado a Urano. Hasta hace apenas 20 años, los astrónomos no estaban completamente seguros de que tales mundos pudiesen existir fuera de nuestro sistema solar. En la actualidad, ya se han descubierto más de 280 de ellos, cada uno con su propia "personalidad" planetaria; cada uno, un ejemplo fascinante de lo que puede ser un mundo.


Concepto artístico de planetas que orbitan una estrella distante similar al Sol. Por T. Riecken.

Y sin embargo, el apogeo de los descubrimientos planetarios recién está comenzando. Este otoño (boreal), los astrónomos iniciarán una búsqueda masiva de planetas nuevos y lo harán observando aproximadamente 11.000 estrellas cercanas durante 6 años. Este número hace que parezcan pocas las aproximadamente 3.000 estrellas que los astrónomos han observado hasta la fecha buscando la presencia de planetas. Los científicos calculan que el proyecto MARVELS (sigla que en idioma inglés significa Multi-object Apache Point Observatory Radial Velocity Exoplanet Large-area Survey o Sondeo multi-objeto, de gran área, de planetas exteriores llevado a cabo mediante velocidad radial en el Observatorio Apache Point), patrocinado por la NASA, encontrará al menos 150 nuevos planetas; y tal vez muchos más.

"Estamos buscando, particularmente, planetas gigantes como Júpiter", dice Jian Ge, investigador principal de MARVELS y astrónomo de la Universidad de Florida, en Gainesville. Ge compara a los planetas gigantes con "faros" que señalan la presencia de sistemas solares enteros. "Una vez que encontramos un planeta gigante alrededor de una estrella, sabemos que también podría haber allí planetas pequeños".


INDICE DE NOTICIAS

MARVELS hará mucho más que catalogar algunos cientos de planetas más. Al hacer una búsqueda extensa de planetas similares a Júpiter alrededor de una gran cantidad de estrellas, MARVELS tiene como meta proporcionar a los astrónomos los datos necesarios para probar las teorías en pugna sobre cómo se forman y evolucionan los sistemas planetarios.

Para observar tantas estrellas, MARVELS usará un telescopio que puede obtener imágenes de 60 estrellas, por separado, a la vez, y esta cantidad con el tiempo se incrementará a 120 estrellas. El telescopio, que estará alojado en el Observatorio de Apache Point, en las montañas de Sacramento, en Nuevo México, tiene un espejo primario de 2,5 metros y un amplio campo de visión que cubre un área de 7 grados cuadrados del cielo (un área 35 veces más extensa que la Luna).

Un conjunto de 60 hilos de fibra óptica transportará la luz de las estrellas desde el plano focal del telescopio hasta los interferómetros de alta sensibilidad. Estos instrumentos pueden detectar pequeños cambios en la frecuencia de la luz de las estrellas. ¿Cómo ayuda esto a detectar planetas? Ge lo explica: Cuando una estrella es jalada y empujada por la gravedad de un planeta en órbita, la luz de la estrella también se desplaza hacia adelante y hacia atrás en frecuencia; este efecto se conoce como corrimiento o efecto Doppler. La poderosa gravedad de los planetas del tamaño de Júpiter ejerce un empujón notable sobre sus estrellas, lo cual hace que sea relativamente sencillo detectarlos usando el método del corrimiento o efecto Doppler.


Cada uno de los cables de fibra óptica del instrumento MARVELS puede monitorear una estrella, permitiendo de este modo a los astrónomos estudiar muchas estrellas al mismo tiempo.

Si Ge y sus colegas observan que la frecuencia de una estrella se incrementa y disminuye lentamente en un ciclo que se repite durante días, semanas o meses, hay buenas posibilidades de que allí exista un planeta.

Los científicos están ansiosos por saber qué tipos de estrellas tienen planetas gaseosos gigantes en órbita. Una teoría sobre cómo se forman estos planetas predice que las estrellas ricas en elementos pesados como silicio, oxígeno y níquel pueden ser más propensas a tener planetas similares a Júpiter. Imagine un disco (a partir del cual se forman los planetas) girando alrededor de una estrella: el disco, como la propia estrella, sería rico en elementos pesados. Estos elementos más pesados formarían trozos rocosos en el disco y estos trozos densos colisionarían para unirse y formar una "semilla planetaria" con una gravedad lo suficientemente intensa como para recolectar gas a su alrededor y crecer hasta transformarse en una bestia colosal.

Así que si MARVELS encuentra más gigantes gaseosos alrededor de estrellas que contengan elementos pesados, el sondeo apoyará esta teoría. Pero algunos gigantes gaseosos podrían no necesitar los elementos pesados para formarse. Otra teoría sugiere que los planetas similares a Júpiter pueden formarse simplemente porque una perturbación en el disco protoplanetario inicia el colapso gravitacional de una cierta región con gas y polvo (no se necesita semilla).


El Observatorio de Apache Point, en Nuevo México, donde se llevará a cabo el sondeo de MARVELS.

Examinando un gran número de estrellas con una variedad de fracciones de elementos pesados, MARVELS podrá hacer una distinción entre estas dos ideas.

Los datos obtenidos con MARVELS también proporcionarán información sobre otras preguntas acerca de la formación de los planetas; por ejemplo, con qué frecuencia las órbitas de los gigantes gaseosos migran hacia el interior, más cerca de sus estrellas, y cómo los planetas algunas veces terminan con órbitas muy excéntricas en vez de hacerlo con las órbitas casi circulares que predice la teoría. Al estudiar una cantidad sin precedentes de estrellas, MARVELS podría proporcionar a los científicos los datos que necesitan para hallar patrones sobre las condiciones más favorables para la creación de planetas, conocimiento que puede guiar, posteriormente, observaciones detalladas de estrellas en forma individual.

Asimismo, en observaciones posteriores se podrían utilizar telescopios espaciales lo suficientemente poderosos como para revelar, al menos de manera aproximada, la apariencia de tantos mundos nuevos. Los planetas que conocemos pueden ser apenas un indicio de las maravillas que nos esperan... allí afuera.

Fuente: Ciencia@NASA
Traductor al español: Carlos Román


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