<-- 

 

 

 Set ALLOWTOPICVIEW = HpcGroup, ServiastroGroup
 
 Set ALLOWTOPICCHANGE = ServiastroGroup
 
 
-->

Detecció d'un planeta semblant a la Terra en un altre sistema planetari

Tornar

Barcelona, a 27 d'abril de 2007

La recerca de planetes extrasolars

Si fa escassament 20 anys la possibilitat de trobar planetes més enllà del nostre propi Sistema Solar no era més que un somni, en aquests moments és una realitat. A dia d'avui, es coneixen de l'ordre de 200 planetes extrasolars, i es preveu que aquest nombre augmenti exponencialment en un futur proper, gràcies a la millora de la precisió dels instruments d'observació sobre la Terra i a l'enviament d'expedicions amb aquest objectiu a l'espai, com ara Gaia , o COROT , llançada amb èxit el 27 de desembre de 2006, la qual, trobant-se encara en fase de calibració i prova, ha detectat ja un primer planeta .

El grup d'investigadors europeus - suïssos, francesos i portuguesos - que ha detectat aquest nou planeta extrasolar va ser el pioner en aquesta apassionant empresa, trobant les primeres evidències de l'existència d'un planeta més enllà del nostre sistema, l'any 1995, al voltant de l'estrella 51 Peg.

La detecció d'aquests planetes tan llunyans es fa per mitjà de diversos mètodes, majoritàriament indirectes, ja que la nostra tecnologia no ens permet realitzar observacions directes dels mateixos. Dels diversos mètodes existents:

1. Velocitat radial
2. Astrometria
3. Trànsit
4. Interferometria (mètode directe)

el més fructífer fins al moment és l'observació de petites variacions en la velocitat radial de les estrelles, causades per altres cossos invisibles per a nosaltres, com ara planetes.

A grans trets, aquest mètode consisteix en mesurar la velocitat amb la qual una estrella s'allunya o s'apropa de nosaltres, sostraient-hi la nostra pròpia velocitat. Si el resultat de la mesura no és una constant sinó que oscil·la al voltant d'un determinat valor, pot concloure's que l'estrella no està gravitatòriament aïllada. A més, la manera exacta en què es produeixen aquestes oscil·lacions és indicativa de la naturalesa - si es tracta d'altres estrelles o de planetes -, distància i nombre dels objectes inobservables del sistema.

Naturalment, aquestes oscil·lacions de la velocitat radial són tant més grans quant més petita és la diferència de masses entre l'estrella observada i l'objecte a detectar, i quant més propers són els dos cossos. Per aquesta raó, la major part dels planetes extrasolars trobats fins ara són tan o més massius que Júpiter i tenen òrbites molt properes a la seva estrella, condicions que fan absolutament impossible la vida.

Per la mateixa raó, les estrelles del tipus de Gliese 581, més petites que el nostre Sol, són especialment apropiades per a la detecció de planetes terrestres poc massius. A més, donat que aquestes estrelles emeten molta menys llum que el Sol, la zona al seu voltant en la qual és possible l'existència d'aigua líquida (zona habitable) és molt més propera. Així, augmenten les probabilitats de trobar planetes terrestres dintre de la zona habitable. Tot plegat fa que siguin objectius idonis per a la recerca de planetes on pugui existir la vida, ja que els planetes dintre de la zona habitable són molt més fàcilment detectables en aquesta mena d'estrelles que en les altres.

El sistema de Gliese 581

Imatge de l'estrella Gliese 581, també coneguda com V* HO Lib, en SERC /ER/ DSS2

Gliese 581 és una estrella de tipus M3, una nana vermella, una estrella petita, freda i poc lluminosa. Aquesta classe d'estrelles és la més nombrosa de la nostra galàxia; de fet, de les 100 estrelles més properes al nostre Sol, 80 són nanes vermelles, i entre elles es troba aquesta, situada a "només" 20.5 anys llum.

Dos anys enrere, aquest mateix grup d'investigadors europeus va fer pública la troballa d'un planeta de massa similar a la de Neptú voltant a l'entorn d'aquesta estrella en una òrbita molt propera. Des de llavors, han seguit realitzant observacions - cada cop més fines - del sistema, i el que ara publiquen són els resultats de l'anàlisi d'aquest nou conjunt de dades:

On primerament sols havien pogut detectar un planeta massiu i proper, poden assegurar ara l'existència d'almenys 2 planetes més, gràcies a la precisió notablement més gran de les noves mesures. Les variacions en la velocitat que s'han detectat són només d'entre 2 i 3 m/s (uns 9 km/h), la velocitat d'algú que camina de pressa!

Amb aquests nous descobriments, Gliese 581 passa a ser un sistema format, pel cap baix, per 3 planetes:

Gliese 581 b

El primer, Gl 581 b, semblant a Neptú, té una massa gairebé 16 vegades més gran que la de la Terra i gira en una òrbita molt propera a la seva estrella, completant una volta sencera en només 5.4 dies. Va ser descobert per aquest mateix grup d'investigadors el 2005.

Gliese 581 c

El segon, Gl 581 c, és el més petit i semblant a la Terra dels planetes extrasolars descoberts fins ara. Amb una massa només 5 cops superior i un radi d'1.5 vegades el terrestre, la gravetat sobre la seva superfície és només 2.2 vegades la que tenim aquí. Gira al voltant de la seva estrella en una òrbita 14 vegades més petita que la de la Terra, amb un període de 12.9 dies, però donat que ho fa a l'entorn d'una nana vermella, molt menys lluminosa que el Sol, es situa en l'interior de la zona habitable, segons mostren els models.

Els càlculs dels especialistes indiquen que la temperatura en la seva superfície podria estar entre els 0 i els 40 ºC, de manera que l'aigua, si n'hi hagués, es trobaria probablement en estat líquid. Aquestes previsions són, malgrat tot, aventurades, ja que la temperatura en la superfície d'un planeta no depèn només de l'estrella a l'entorn de la qual gira i del radi de la seva òrbita. Cal tenir a més en consideració la capacitat del mateix per a reflectir la llum que li arriba de l'exterior (albedo), un tret de Gl581 c encara desconegut pels científics.

Gliese 581 d

Pel que fa al tercer i més llunyà dels planetes, descobert a la vegada que l'anterior, és també força petit, amb una massa poc més de 8 vegades superior a la del nostre planeta i gira en una òrbita d'entre 83 i 84 dies.

La instrumentació emprada

Arribar a estar en condicions d'efectuar descobertes com aquestes ha requerit una evolució extraordinària dels instruments de detecció en els darrers anys. Una de les joies per a la recerca de planetes extrasolars és el HARPS , un instrument instal·lat en el telescopi de 3.6 metres de diàmetre que l' ESO té a La Silla, Xile. Cal remarcar que 11 dels 13 planetes amb masses menors a 20 vegades la massa de la Terra coneguts, han estat descoberts amb aquest instrument, i 4 dels 5 trobats a l'entorn de nanes vermelles, per aquest mateix equip.

Aspecte del HARPS obert, quan encara es trobava a Ginebra.
Cortesia de l' ESO

Vista aèria dels observatoris a La Silla
Cortesia de l' ESO

Variacions de velocitat com les necessàries per a dur a terme aquest descobriment no poden ésser diferenciades del soroll amb el qual estan afectats tots els senyals per la major part dels instruments actuals. En canvi, amb HARPS pot arribar-se a obtenir una precisió de només 0.9 m/s, o el que és el mateix, de 3.24 km/h, la velocitat d'algú que passeja tranquil·lament!

Fonts d'informació complementàries

1. Pàgina de notícies de l'ESO
2. Vídeo explicatiu del descobriment en una pàgina de l'ESO . També pot trobar-se a YouTube .
3. Comunicat de premsa de l'UNIGE (en francès).
4. Comunicat de premsa del CNRS disponible en aquesta pàgina web de l'UNIGE (en francès).
5. Proposta de publicació; Udry, S. et al., The HARPS search for southern extra-solar planets (format pdf).