Exoplanetas y zona habitable
Un exoplaneta es un planeta que orbita una estrella distinta del Sol. El primero confirmado en una estrella de tipo solar fue 51 Pegasi b (Mayor & Queloz, 1995, Nobel 2019). Desde entonces se han confirmado más de 5 000 exoplanetas (catálogo NASA, 2024) — el censo planetario del universo es ahora un hecho empírico.
Tipos de exoplanetas
| Tipo | Masa / radio | Ejemplos |
|---|---|---|
| Hot Jupiter | Joviano en órbita corta (P < 10 d) | 51 Peg b, HD 209458 b |
| Neptuno frío | Gigante helado lejos de la estrella | Kepler-150 f |
| Super-Tierra | 1 – 10 M⊕ | Gliese 581 d, Kepler-452 b |
| Mini-Neptuno | 1.5 – 4 R⊕ | Kepler-11 sistema |
| Análogo terrestre | R ∼ R⊕, rocoso | TRAPPIST-1 e, Proxima b |
| Planeta océano | Super-Tierra con gran contenido de agua | Kepler-22 b |
Zona habitable
La zona habitable (HZ, habitable zone) es la región orbital donde un planeta rocoso podría mantener agua líquida en su superficie:
- Interior: el agua se evapora y el vapor atmosférico produce efecto invernadero runaway (como Venus).
- Exterior: el agua se congela y la superficie se cubre de hielo (como Marte más allá de 1.7 UA).
- En el Sistema Solar caen en la HZ: la Tierra y, marginalmente, Marte.
Factores que ensanchan o estrechan la HZ:
- Luminosidad estelar: la HZ se desplaza hacia fuera con estrellas más brillantes y hacia dentro con estrellas más frías.
- Tipo espectral: las enanas rojas (M) tienen HZ muy cercanas, lo que somete a los planetas a acoplamiento de marea (una cara mirando siempre a la estrella).
- Atmósfera y presión: una atmósfera densa puede mantener agua líquida fuera de la HZ clásica.
- Geología interna: mareas de un satélite o radiación interna (como en Europa o Encélado) permiten océanos subterráneos fuera de la HZ.
Sistemas destacados
- TRAPPIST-1 (39 a.l.): estrella enana roja ultrarría con 7 planetas del tamaño de la Tierra, 3 en la HZ.
- Proxima Centauri b (4.24 a.l.): el exoplaneta más cercano, masa mínima 1.27 M⊕, en la HZ de la estrella más cercana del Sol.
- Kepler-452 b (1 400 a.l.): “primo terrestre” en una estrella G2 como el Sol, 1.6 R⊕.
- Gliese 581 (20 a.l.): sistema con varios candidatos en la HZ.
Detección
Ver Métodos de la astronomía para los métodos completos. Dominan tránsito (Kepler, TESS) y velocidad radial (HARPS en La Silla, Chile).
Biosignaturas y tecnosignaturas
El siguiente paso es la atmospheric characterization:
- Biosignaturas: O₂, O₃, CH₄ en equilibrio químico (como en la Tierra, donde el oxígeno atmosférico es producto de la fotosíntesis).
- Technosignaturas: señales de radio, contaminación atmosférica, megaostras de Dyson, etc. El programa SETI busca tecnosignaturas.
El telescopio James Webb puede caracterizar atmósferas de planetas con tránsito, ya empezó con planetas como WASP-96 b y K2-18 b (metano/CO₂ detectados, posible DMS).
Límites y controversia
- La HZ no implica habitabilidad, solo temperatura potencial. Hace falta un núcleo metálico (ver Nucleosíntesis estelar), actividad tectónica, agua y estabilidad temporal.
- Las enanas rojas tienen erupciones y radiación UV/X que pueden desecar planetas cercanos.
- La vida podría existir en océanos subterráneos sin estar en la HZ — Europa, Encélado.
Relación con el vault
- → Geología: los planetas terrestres se estudian con las mismas herramientas que la Tierra — ver Formación del Sistema Solar, Formación de la Tierra y Hadeico.
- → Biología y paleontología: la Astrobiología y origen de la vida usa el universo como laboratorio de la vida.
- → Métodos: los métodos de detección y caracterización (ver Métodos de la astronomía) son los que han llenado el censo planetario.