Si existe vida alienígena avanzada y espacial en cualquier lugar de la Vía Láctea, lo más probable es que vivan en la «Galactic Habitable Zone» (GHZ) o «Zona Galáctica Habitable». Y si quieren explorar la Vía Láctea en busca de otros planetas con vida, similares a la Tierra, solo tendrían que explorar la GHZ, no toda la Galaxia.

Los astrónomos han modelado la evolución de la galaxia Vía Láctea en las últimas dos décadas para rastrear la distribución en el espacio y el tiempo de cuatro requisitos previos para una vida compleja:

• La presencia de una estrella anfitriona,
• Suficientes elementos pesados ​​para formar planetas terrestres similares a la Tierra,
• Tiempo suficiente para la evolución biológica,
• Un entorno libre de supernovas que extingan la vida o explosiones de rayos gamma.

Cortesía: Rochester Institute of Technology

En 2018, dentro de un campo de visión que representa 1/400 de la Vía Láctea, pero en el corazón de la GHZ, los investigadores escanearon 14 mundos de la Misión Kepler en busca de «firmas tecnológicas», evidencia de civilizaciones avanzadas. Entre la primera y segunda misión de Kepler (K2), se han descubierto un total de 5.118 candidatos y 2.538 exoplanetas confirmados solo en nuestra galaxia. A partir del 1 de febrero de 2018, se confirmó un total de 3.728 exoplanetas en 2.794 sistemas estelares, con 622 con más de un planeta dentro de la GHZ.

Si bien los límites exactos de la GHZ no están claros, las regiones internas de la Vía Láctea tienen muchos metales pero son peligrosas para la vida, mientras que las regiones externas del disco delgado son más seguras, pero pobres en metales y menos propensas a contener la Tierra.

En el medio, está el GHZ, con nuestro Sistema Solar sentado cerca de su centro. Vivimos en un lugar particularmente favorable en la Vía Láctea para toda la vida. También vivimos en un momento especial en la Vía Láctea de por vida. Hasta hace unos 5 mil millones de años, incluso aparte de la escasez de metales necesarios para el origen de los similares, la actividad del nacimiento de estrellas y las supernovas habría hecho la vida peligrosa.

La inteligencia ha tardado casi 5 mil millones de años en evolucionar en la Tierra, y si eso es típico, podemos ser una de las primeras civilizaciones inteligentes en nuestra galaxia. De hecho, hay algo que parece ser único en nuestro lugar, la Vía Láctea, tanto en el tiempo como en el espacio.

Crédito: NASA’s Goddard Space Flight Center / MIT News

«El punto dulce de Kepler» – Tierra en el centro de la «Zona habitable» de la Vía Láctea

Danley Hsu, un estudiante graduado en Penn State y el primer autor del artículo, dijo en un comunicado

Si bien la mayoría de las estrellas que observó Kepler están típicamente a miles de años luz de distancia del Sol, Kepler observó una muestra de estrellas lo suficientemente grande como para que podamos realizar un análisis estadístico riguroso para estimar la velocidad de los planetas del tamaño de la Tierra en la zona habitable de estrellas cercanas como el sol”.

Un nuevo estudio de la Penn State University proporciona la estimación más precisa de la frecuencia con la que los planetas que son similares al tamaño de la Tierra y a la distancia de su estrella anfitriona ocurren alrededor de estrellas similares a nuestro Sol. Conocer la tasa de ocurrencia de estos planetas potencialmente habitables será importante para diseñar futuras misiones astronómicas para caracterizar los planetas rocosos cercanos alrededor de estrellas similares al sol que podrían soportar la vida. Un artículo que describe el modelo aparece el 14 de agosto de 2019 en The Astronomical Journal.

El telescopio espacial Kepler de la NASA ha descubierto miles de planetas. Kepler, que fue lanzado en 2009 y retirado por la NASA en 2018 cuando agotó su suministro de combustible, observó cientos de miles de estrellas e identificó planetas fuera de nuestro sistema solar, los exoplanetas, al documentar los eventos de tránsito. Los eventos de tránsito ocurren cuando la órbita de un planeta pasa entre su estrella y el telescopio, bloqueando parte de la luz de la estrella para que parezca atenuarse. Midiendo la cantidad de atenuación y la duración entre tránsitos y utilizando información sobre las propiedades de la estrella, los astrónomos caracterizan el tamaño del planeta y la distancia entre el planeta y su estrella anfitriona.

Crédito: NASA Goddard / Youtube

Eric B. Ford, profesor de astronomía y astrofísica en Penn State y uno de los líderes del equipo de investigación, dijo en un comunicado:

Kepler descubrió planetas con una amplia variedad de tamaños, composiciones y órbitas. Queremos utilizar esos descubrimientos para mejorar nuestra comprensión de la formación de planetas y planificar futuras misiones para buscar planetas que puedan ser habitables. Sin embargo, simplemente contar exoplanetas de un tamaño determinado o distancia orbital es engañoso, ya que es mucho más difícil encontrar planetas pequeños lejos de su estrella que encontrar planetas grandes cerca de su estrella”.

Simulando universos

Para superar ese obstáculo, los investigadores diseñaron un nuevo método para inferir la tasa de ocurrencia de planetas en una amplia gama de tamaños y distancias orbitales. El nuevo modelo simula «universos» de estrellas y planetas y luego «observa» estos universos simulados para determinar cuántos de los planetas habría sido descubierto por Kepler en cada «universo».

Danley Hsu agregó:

Utilizamos el catálogo final de planetas identificados por Kepler y las propiedades estelares mejoradas de la nave espacial Gaia de la European Space Agency (ESA) para construir nuestras simulaciones. Al comparar los resultados con los planetas catalogados por Kepler, caracterizamos la tasa de planetas por estrella y cómo eso depende del tamaño del planeta y la distancia orbital. Nuestro enfoque novedoso permitió al equipo tener en cuenta varios efectos que no se han incluido en estudios anteriores”.

Los resultados de este estudio son particularmente relevantes para planificar futuras misiones espaciales para caracterizar planetas potencialmente similares a la Tierra. Si bien la misión Kepler descubrió miles de pequeños planetas, la mayoría están tan lejos que es difícil para los astrónomos aprender detalles sobre su composición y atmósferas.

Crédito: ASA, ESA, and J. Lotz and the HFF Team/STScI

Ford, de Penn State, agregó:

Los científicos están particularmente interesados ​​en buscar biomarcadores (moléculas indicativas de vida) en las atmósferas de planetas de aproximadamente el tamaño de la Tierra que orbitan en la ‘zona habitable’ de estrellas similares al Sol. La zona habitable es un rango de distancias orbitales en las cuales los planetas podrían soportar agua líquida en sus superficies. La búsqueda de evidencia de vida en planetas del tamaño de la Tierra en la zona habitable de estrellas similares al sol requerirá una nueva misión espacial grande”.

La cuestiones de la búsqueda de exoplanetas habitables

Cuán grande debe ser esa misión dependerá de la abundancia de planetas del tamaño de la Tierra. La NASA y las Academias Nacionales de Ciencia actualmente están explorando conceptos de misión que difieren sustancialmente en tamaño y sus capacidades. Si los planetas del tamaño de la Tierra son raros, entonces los planetas similares a la Tierra más cercanos están más lejos y se requerirá una misión grande y ambiciosa para buscar evidencia de vida en planetas potencialmente similares a la Tierra. Por otro lado, si los planetas del tamaño de la Tierra son comunes, habrá exoplanetas del tamaño de la Tierra que orbitan estrellas cercanas al Sol y un observatorio relativamente pequeño podrá estudiar sus atmósferas.

Con base en sus simulaciones, los investigadores estiman que los planetas muy cerca de la Tierra en tamaño, de tres cuartos a una vez y media el tamaño de la Tierra, con períodos orbitales que varían de 237 a 500 días, existen aproximadamente en una de cada cuatro estrellas. Es importante destacar que su modelo cuantifica la incertidumbre en esa estimación. Recomiendan que las futuras misiones de búsqueda de planetas planeen una tasa real que oscile entre un planeta por cada 33 estrellas y casi un planeta por cada dos estrellas.

Fuente: Daily Galaxy