Gliese 581c

Un poco de divulgación.

Primero, podéis poneros en situación leyendo el artículo de la Wikipedia sobre Gliese 581, y sobre Gliese 581c, siempre tomado los datos con alfileres. Si domináis el inglés podéis leer el anuncio oficial aquí.

Gliese 581 es una estrella situada a 20 años luz del Sol y pertenece a la categoría de las “enanas rojas”. Las enanas rojas son estrellas más pequeñas que el Sol. Tienen la masa necesaria para comprimir y calentar los átomos de hidrógeno hasta convertirlos en helio (es el proceso de “fusión nuclear”, inverso al de la “fisión nuclear”, que es el que usan nuestras centrales nucleares). Igual que la fisión de átomos muy pesados, la fusión de átomos ligeros produce energía sobrante en forma de radiación de distinta frecuencia, desde la luz infrarroja a los mortíferos rayos gamma, pasando por la luz visible y los rayos ultravioleta. Por debajo de las enanas rojas como Gliese 581 están las enanas marrones, que ni siquiera tienen suficiente masa para desencadenar la fusión nuclear del hidrógeno, que es la principal fuente de energía de las estrellas; sí pueden, en cambio, fusionar otros elementos o moléculas más propicios, como el deuterio y, en el límite con las enanas rojas, el litio, que normalmente aparecen sólo en cantidades ínfimas comparadas con el hidrógeno. Por debajo de las enanas marrones están los gigantes gaseosos, como Júpiter o Saturno, en los que la atmósfera es lo bastante fría como para que se distribuya en capas. Ademas no pueden —que sepamos— desencadenar la fusión nuclear.

Gliese 581, como enana roja que es, emite mucho menos “calor” que el Sol. Eso significa que, para que un planeta tenga la misma temperatura que la Tierra, necesita estar mucho más cerca. También tiene menos fuerza gravitatoria. Eso significa que los planetas pequeños están más expuestos a ser sacados de su órbita por la influencia de otros planetas grandes.

Además de ser una enana roja, Gliese 581 pertenece a otra categoría: la de las estrellas variables. El brillo de Gliese 581 varía muy ligeramente en intervalos de entre horas y meses. Los cambios de brillo son más intensos a largo plazo, posiblemente hasta casi un 5%: su brillo actual es de 10.5 “magnitudes” y la variación que mencionan las fuentes es de media magnitud. La magnitud es la medida del brillo visto desde la Tierra: las estrellas más débiles que se pueden ver con la vista desnuda son de magnitud 6. Esto no significa que la estrella tenga una actividad intensa o violenta. Antes al contrario, los descubridores la documentan como una estrella poco activa.

Otra característica notable de Gliese 581 es que la cantidad de metales que la componen es muy inferior a la del Sol, entre un 25% y un 33%. Cuando se combinan pocos metales y una estella de poca masa, las teorías sugieren que los planetas mayores que Neptuno son raros, si bien esas teorías se basan en una muestra estadística muy pequeña.

Los dos nuevos planetas descubiertos se añaden a un tercero cuya existencia ya se conocía, nombrado Gliese 581b. Gliese 581b tiene una masa similar a la de Neptuno y se encuentra a 1/25 la distancia de la Tierra al Sol, o a unas 15 veces la distancia de la Luna a la Tierra. Está tan cerca que, para mantenerse en órbita, gira en torno al sol muy rápido, una vez cada 5,3 días.

La presencia de Gliese 581b tan cerca de Gliese 581 significa que para el resto de planetas es complicado mantener una órbita regular. Probablemente las capas más difusas de la estrella están siendo barridas y cosechadas por la gravedad de Gliese 581b, lo que quizá podría contribuir a la variación de su brillo.

Gliese 581c ha sido detectado junto a Gliese 581d observando cómo su gravedad va “tirando” de la estrella y cambiando la velocidad a la se acerca o se aleja de nosotros, llamada “velocidad radial“. Esto se consigue gracias a una propiedad de la luz: cuando el objeto que la emite se aleja de nosotros, se enrojece, mientras que, cuando se acerca, se vuelve más azul. Es un efecto parecido al del sonido de la ambulancia que nos adelanta en la carretera.

A partir de sus efectos en el movimiento de la estrella, la masa calculada de Gliese 581c es de 5,6 veces la de la Tierra, como mínimo, lo que lo pone a medio camino de nuestros gigantes menores como Urano o Neptuno. Gira casi cada 13 días a 0,073 veces la distancia de la Tierra al Sol, es decir, a unos 11.000.000 kilómetros, contra los 6.000.000 de Gliese 581b. Eso significa que, cuando ambos se alinean, se encuentra más cerca de Gliese 581b que este de su sol, y aun así Gliese 581c está a menos de una quinta parte de la distancia a su sol que Mercurio del nuestro. La órbita actual de Gliese 581c debería ser bastante inestable y, por lo tanto, no llevaría ahí mucho tiempo. Es posible que Gliese 581c se encontrara al principio mucho más lejos y que, con el tiempo, fuese capturado en esa órbita cercana.

El equipo responsable del descubrimiento atribuye a Gliese 581c un diámetro de 1,5 veces el de la Tierra basándose en este ensayo. A partir de él se deduce que ese radio teórico se sitúa por encima del radio que los autores de este segundo artículo atribuyen a los planetas que, siendo más pesados que la Tierra, estarían supuestamente cubiertos por completo por un océano. Sin embargo, el dato del diámetro de Gliese 581c es un valor teórico y no está basado en una observación directa. El método usado para descubrirlo sólo tiene en cuenta la gravedad.

A la distancia a la que se encuentra, el “calor” de su estrella le daría una temperatura media de 40º. Si su atmósfera o su superficie fuesen tan reflectantes como Venus la temperatura media sería de 0º. Sólo se menciona el “albedo” (cantidad de luz reflejada por el planeta), y este cálculo de temperatura media no tiene en cuenta el efecto hibernadero de los gases del planeta, como los autores mismos reconocen en una corrección posterior. En nuestro Sistema Solar, Marte, Venus y la Tierra están dentro de un margen de habitabilidad “razonable”. Sin embargo, en Marte, que tiene una atmósfera muy débil, el dióxido de carbono se hiela y cubre los polos de hielo seco, mientras que en Venus, que refleja mucha más luz que la Tierra pero tiene un intensísimo efecto hibernadero, la madera ardería en contacto con el aire. Por lo tanto, la temperatura real en la superficie de Gliese 581c podría estar dentro de un margen muy amplio, del cual sólo un pequeño segmento sería adecuado para la vida.

Suponiendo que Gliese 581c se haya situado recientemente en las cercanías de su sol, es posible que todavía gire sobre su eje, como hace la Tierra cada día. Sin embargo, si llevara más tiempo ahí —el suficiente, por ejemplo, para que se desarrollara vida microscópica—, la gravedad de la estrella podría haber sincronizado una de sus caras con su órbita como ocurre con la Luna o Mercurio. En ese caso, el lado diurno de Gliese 581c se asaría constantemente mientras el lado nocturno estaría siempre helado.

La existencia de Gliese 581d, el tercer planeta, es algo más dudosa, aunque su presencia explica de forma bastante buena el resto de perturbaciones en la velocidad radial de la estrella. Se encontraría a una cuarta parte de la distancia de la Tierra al Sol (37.500.000km), y tendría una masa mínima de ocho veces la de la Tierra. También estaría más cerca de su estrella que Mercurio. Orbitaría alrededor de la misma cada 84 días, tendría unas ocho veces la masa de la Tierra y su diámetro calculado sería de casi el doble. A esa distancia su órbita también se vería influida por los planetas interiores.

Esto es más o menos lo que se sabe o se supone hasta ahora, explicado y un poco extendido. Si leéis cualquier afirmación rotunda que diga que es un planeta cubierto de agua o de temperaturas templadas, simplemente es alguien que se está columpiando. Lo único que se ha medido es una perturbación en la luz de la estrella Gliese 581, generalmente asociada a la presencia de otros cuerpos. El resto de las informaciones oficiales son deducciones teóricas, y lo que vaya más allá es pura invención. Nadie ha visto ni medido directamente ninguno de estos tres planetas.

Editado: Ayer no quise mencionar la densidad por miedo a colarme ante lo disparatado del número. Sin embargo, el valor se está citando en varios lugares así que pongo aquí el dato. Con una masa de 5,6 veces la de la Tierra y un diámetro de 1,5 veces, su densidad media sería más o menos la misma que si Gliese 581c fuese una bola de hierro puro…

Por lo visto los descubridores (que no lo son del todo, pues una comunidad amateur que busca alteraciones en la velocidad radial de las estrellas ya había sugerido su existencia), han reemplazado la primera versión del artículo con uno corregido, donde en un párrafo adicional mencionan que desconocen la composición y la influencia del efecto hibernadero, y además admiten que el planeta estaría en la parte cálida de la zona habitable. Según he leído, el estudio de Valencia et. al. daría tanto a la Tierra como a Venus una temperatura media de -20º. Si Gliese 581c tuviese las características de la Tierra, su temperatura media sería 60º mayor.

Asumiendo que realmente fuera tan denso, que es mucho asumir, porque fuera un planeta errante capturado por la estrella, o el núcleo de un planeta gaseoso despojado de su atmósfera, si es que eso tiene sentido… con esa densidad contendría gran cantidad de elementos pesados y, entre ellos, isótopos radiactivos que en un planeta de ese tamaño elevarían muchísimo la temperatura del núcleo. En esas condiciones, con una gravedad más intensa y una corteza más dura, gruesa y pesada, podría esperarse un volcanismo monstruoso. Y eso, con esa temperatura media y orbitando una enana roja, más que un Waterwold sería un Inferno.

En cuanto a las distancias a su estrella, una comparativa más: el semieje mayor de la órbita de Gliese 581c (es decir, la mitad del eje más largo de la elipse que dibuja su órbita), es igual o menor que el de 54 de las 63 lunas de Júpiter.