Astronomía

Calcule la temperatura de la superficie del planeta por distancia de la estrella

Calcule la temperatura de la superficie del planeta por distancia de la estrella


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Si el planeta y la estrella en cuestión son muy similares a la Tierra y al Sol, ¿cómo puedo calcular la temperatura de la superficie del planeta conociendo la distancia desde la estrella?

Esta pregunta se hizo originalmente en Worldbuilding This Site, y alguien sugirió que la hiciera aquí.


No es posible realizar cálculos prolijos y prolijos para esto.

La matemática detrás de la temperatura efectiva de un planeta se puede encontrar aquí y es un cálculo sencillo en el que puede ingresar la distancia, la energía solar, el albedo del planeta y obtener una temperatura promedio. El cálculo de la temperatura efectiva de la Tierra llega a -21 ° C, lo que obviamente no es exacto, pero eso es todo lo que el cálculo puede llevarlo.

Mecanismos de retroalimentación:

Esencialmente, sin cambios en la distancia del sol, y solo cambios relativamente pequeños en la inclinación y la excentricidad, la temperatura de la Tierra puede fluctuar desde un promedio global actual de 15 ° C a aproximadamente 5 ° C a medida que entra y sale de las edades de hielo.

Los mecanismos de retroalimentación como el albedo (la capa de hielo es el factor clave, pero también los desiertos, la superficie de los océanos), la captura de CO2, que aumenta con los océanos más fríos, pueden amplificar pequeños cambios, lo que lleva a cambios significativos en la temperatura de la superficie. Un cambio orbital, que debería representar tal vez 1 grado C, o un aumento de CO2, que, por sí solo, captura menos de 1 grado C, a través de mecanismos de retroalimentación, puede conducir a cambios de temperatura mucho mayores.

Más sobre los mecanismos de retroalimentación aquí.

Colocación de tierra y circulación oceánica

Hace 5 o 10 millones de años, la temperatura promedio de la Tierra era de alrededor de 18-20 ° C y ese cambio fue impulsado, principalmente, por el cierre del Istmo de Panamá que afectó la circulación oceánica. Solo el cierre del istmo hizo posible las edades de hielo. Ese es un cambio bastante pequeño en el gran esquema de las cosas, ya sea que su planeta tenga un pasaje casi ecuatorial donde los océanos puedan fluir o no, pero esa cosa puede significar más de 10 grados.

A medida que la Antártida se desplazaba sobre el polo sur (los últimos 30-35 millones de años aproximadamente) se formaron glaciares y la tierra se enfrió, porque a medida que se forma el hielo, se refleja más luz solar en el espacio y los niveles de los océanos descienden. Los océanos tienen el albedo más bajo y el hielo el más alto. Además, a medida que la Antártida se aleja del polo sur durante los próximos 20 a 30 millones de años, se espera que la Tierra se caliente, a menos que ocurra otro cambio, como la absorción continua de CO2 en la tierra y los océanos.

La Tierra solo puede entrar en una era de hielo cuando hay tierra cerca de los polos. El período glacial de hace 440-460 millones de años, la mayor parte de la tierra estaba sobre el polo sur. El sol era aproximadamente un 4% menos luminoso y la tierra tenía mucho más CO2 (aunque los niveles de CO2 disminuyeron durante ese tiempo, no bajaron cerca de donde están ahora) y la órbita de la tierra, hace 440 millones de años, tiene algo de incógnitas, pero se cree que una gran masa de tierra sobre el polo sur jugó un papel clave en hacer posible esa glaciación. El punto de inflexión de la formación de hielo en los polos es particularmente sensible y una variable significativa.

Entonces, incluso con planetas muy similares a la Tierra. Justo dónde está la tierra y qué tan bien circulan los océanos y si el planeta puede formar glaciares y hielo marino o no, puede fluctuar quizás 20 grados C en la temperatura promedio global. Cuánto CO2, cuánto vulcanismo activo, cuánto material reflectante en la atmósfera superior, todas las variables.

Incluso con tierras idénticas, los mecanismos de retroalimentación hacen que sea difícil predecir cuál sería la temperatura de la Tierra si empujara la Tierra 1 millón o 1/2 millón de millas más lejos del sol. Los cálculos de la temperatura de la superficie no seguirían una fórmula matemática simple. Ahora, aún te enfriarías más a medida que alejaste el planeta, pero un empujón podría darte 1-2 grados y el siguiente empujón podría darte 5-10 y el siguiente 0-1. No habría forma de hacer una fórmula limpia.


55 Cancri e: Super-Tierra supercaliente

55 Cancri e es una super-Tierra, aproximadamente el doble del tamaño de nuestro planeta, que gira alrededor de su estrella en 18 días. Tiene una temperatura superficial de casi 4.900 grados Fahrenheit (2.700 grados Celsius). Durante un tiempo fue apodado el "planeta de los diamantes" porque los científicos sugirieron que estaba compuesto de diamantes y grafito. Si bien esa teoría no es tan popular hoy en día, el planeta sigue siendo un interesante objeto de estudio debido a su alta densidad y su gran proximidad a su estrella madre. Varios estudios de seguimiento han arrojado más información sobre su superficie supercaliente, así como su atmósfera.


Potencia de salida de una estrella

Las estrellas emiten cantidades masivas de energía por segundo, por lo que el poder de una estrella es enorme. Suponemos que una estrella se comporta como un "cuerpo negro" perfecto, en otras palabras, es un radiador perfecto de radiación a la temperatura de su superficie.

La ley de Stefan-Boltzmann establece que la potencia emitida por un cuerpo negro de superficie A y con una temperatura superficial T (K) viene dada por la ecuación:

Potencia = & # 963AT 4 donde & # 963 es una constante (5,7x10 -8 Wm -2 K -4).

(Nota: asumimos aquí que la temperatura del entorno (espacio profundo) tiene una temperatura de 0 K)

Si asumimos que una estrella es aproximadamente esférica, entonces A = 4 & # 960r 2 para una estrella de radio r.

Por tanto, el poder de una estrella es:

Considere nuestro sol. Es una estrella con una temperatura superficial de 6000 K y un radio de 6,96x10 8 m. Usando la ecuación anterior podemos calcular su potencia de salida:

Potencia de salida del Sol = 7.16x10 -7 r 2 T 4 = 7.16x10 -7 x [6.96x10 8] 2x [6000 4] = 7.16x10 -7 x 4.84x10 17 x1.296x10 15 = 4.5x10 26 W

Una forma alternativa de averiguar la potencia de salida del Sol es utilizar la constante solar.

Es interesante comparar esta potencia de salida con la de Canopus (una Carinae). Canopus tiene una temperatura superficial de 7500 K y un radio de 2x10 11 m. Usando estas cifras, es posible calcular su producción de energía en la región de 9x10 31 W, ¡unas 200 000 veces mayor que la del Sol!


¿Cómo sabemos que el nivel del mar está subiendo?

No se puede simplemente usar una regla para medir el aumento global del nivel del mar. Crédito: NASA / JPL-Caltech

Desafortunadamente, no se puede simplemente poner una regla larga en el océano para medir el aumento del nivel del mar. El nivel del mar varía de un lugar a otro. Esto se debe a las diferencias en la geografía, la gravedad, la temperatura, las corrientes oceánicas y las mareas.

Los océanos cubren alrededor del 70 por ciento del mundo. Entonces, para saber cuánto está aumentando el nivel del mar en todo el planeta, tendrías que tener millones de gobernantes en millones de lugares diferentes.

Resulta que la mejor forma de medir los cambios en el nivel del mar es desde el espacio.

Esta ilustración muestra el satélite Jason-3, que mide la distancia entre sí y la superficie del océano haciendo rebotar un haz de ondas de radio en el agua. Crédito: NASA / JPL-Caltech

El satélite Jason-3 de la NASA lleva un instrumento llamado altímetro de radar. Utiliza ondas de radio en lugar de una regla para medir distancias.

Así es como funciona. Jason-3 rebota ondas de radio en la superficie del océano. Luego, el satélite mide el tiempo que tardan en regresar estas señales. Los científicos pueden usar esta medida para calcular la distancia entre el satélite y la superficie del océano en esa ubicación en particular.

Jason-3 orbita a unas 800 millas (1.300 kilómetros) sobre la Tierra. Incluso desde esa distancia, Jason-3 puede medir la distancia desde sí mismo hasta la superficie del océano dentro de aproximadamente una pulgada (aproximadamente tres centímetros).

Jason-3 también tiene instrumentos que permiten a los científicos medir la distancia desde el satélite al centro de la Tierra.

Restando la primera distancia (entre el satélite y la superficie del océano) de la segunda distancia (entre el satélite y el centro de la Tierra), podemos calcular la distancia desde la superficie del océano al centro de la Tierra.

El satélite recorre constantemente nuevas porciones del planeta. En unos 10 días, mide la altura del océano en toda la Tierra. Encontrar un promedio de todas esas mediciones da un nivel del mar promedio para todo el planeta.

Durante los próximos 10 días, Jason-3 lo hace todo de nuevo, ¡y una y otra vez, año tras año! Al ver cómo la distancia promedio desde la parte superior del océano hasta el centro de la Tierra aumenta con el tiempo, podemos medir cuánto y qué tan rápido está aumentando el nivel del mar.


Contenido

Las superficies planetarias se encuentran en todo el Sistema Solar, desde los planetas terrestres internos hasta el cinturón de asteroides, los satélites naturales de los planetas gigantes gaseosos y más allá, hasta los objetos transneptunianos. Las condiciones de la superficie, las temperaturas y el terreno varían significativamente debido a una serie de factores, incluido el Albedo, a menudo generado por las propias superficies. Las medidas de las condiciones de la superficie incluyen el área de la superficie, la gravedad de la superficie, la temperatura de la superficie y la presión de la superficie. La estabilidad de la superficie puede verse afectada por la erosión a través de procesos eólicos, hidrología, subducción, vulcanismo, sedimentos o actividad sísmica. Algunas superficies son dinámicas mientras que otras permanecen sin cambios durante millones de años.

La distancia, la gravedad, las condiciones atmosféricas (presión atmosférica extremadamente baja o extremadamente alta) y factores desconocidos hacen que la exploración sea costosa y arriesgada. Esto requiere las sondas espaciales para la exploración temprana de superficies planetarias. Muchas sondas estacionarias tienen un rango de estudio limitado y generalmente sobreviven en superficies extraterrestres durante un período corto, sin embargo, las sondas móviles (rovers) han estudiado áreas de superficie más grandes. Las misiones de retorno de muestra permiten a los científicos estudiar materiales de la superficie extraterrestre en la Tierra sin tener que enviar una misión tripulada, sin embargo, generalmente solo es factible para objetos con baja gravedad y atmósfera.

Misiones pasadas Editar

La primera superficie planetaria extraterrestre que se exploró fue la superficie lunar por Luna 2 en 1959. La primera y única exploración humana de una superficie extraterrestre fue la Luna, el programa Apolo incluyó la primera caminata lunar el 20 de julio de 1969 y el regreso exitoso de la superficie extraterrestre. muestras a la Tierra. Venera 7 fue el primer aterrizaje de una sonda en otro planeta el 15 de diciembre de 1970. Marte 3 "aterrizó suavemente" y devolvió datos de Marte el 22 de agosto de 1972, el primer rover en Marte fue Mars Pathfinder en 1997, el Mars Exploration Rover ha estado estudiando la superficie del planeta rojo desde 2004. NEAR Shoemaker fue el primero en aterrizar suavemente en un asteroide - 433 Eros en febrero de 2001, mientras que Hayabusa fue el primero en devolver muestras de 25143 Itokawa el 13 de junio de 2010. Huygens aterrizó suavemente y devolvió datos de Titán el 14 de enero de 2005.

Ha habido muchos intentos fallidos, más recientemente Fobos-Grunt, una misión de retorno de muestra destinada a explorar la superficie de Phobos.

Venera 9 devolvió la primera imagen de la superficie de otro planeta en 1975 (Venus). [4]

La superficie seca, rocosa y helada del planeta Marte (fotografiada por Viking Lander 2, mayo de 1979) está compuesta de regolito rico en óxido de hierro.

Llanuras de guijarros de Titán, la luna de Saturno (fotografiadas por la sonda Huygens, 14 de enero de 2005) compuestas por estados muy comprimidos de hielo de agua. Esta es la única fotografía terrestre de una superficie planetaria exterior del Sistema Solar

La superficie del cometa Tempel 1 (fotografiada por la sonda Deep Impact) consiste en un polvo fino que contiene agua y arcillas ricas en dióxido de carbono, carbonatos, sodio y silicatos cristalinos.

El material de la superficie planetaria más común en el Sistema Solar parece ser el hielo de agua. El hielo superficial se encuentra tan cerca del Sol como Mercurio, pero es más abundante más allá de Marte. Otras superficies incluyen materia sólida en combinaciones de roca, regolito y elementos químicos congelados y compuestos químicos. En general, el hielo predomina en las superficies planetarias más allá de la línea de escarcha, mientras que más cerca del Sol, predominan las rocas y el regolito. Los minerales y los hidratos también pueden estar presentes en cantidades más pequeñas en muchas superficies planetarias.

Incidencias superficiales raras Editar

El líquido superficial, aunque abundante en la Tierra (el cuerpo más grande de líquido superficial es el Océano Mundial) es raro en otros lugares, una excepción notable es Titán, que tiene el sistema de lagos de hidrocarburos más grande conocido, mientras que el agua superficial, abundante en la Tierra y esencial para todas las formas conocidas de se cree que la vida sólo existe como flujos estacionales en las cálidas laderas marcianas y en las zonas habitables de otros sistemas planetarios.

El vulcanismo puede causar flujos como lava en la superficie de cuerpos geológicamente activos (el más grande es el flujo de Amirani (volcán) en Io). Muchas de las rocas ígneas de la Tierra se forman a través de procesos raros en otros lugares, como la presencia de agua y magma volcánico. Los depósitos minerales superficiales como el olivino y la hematita descubiertos en Marte por los rovers lunares proporcionan evidencia directa de agua estable pasada en la superficie de Marte.

Además del agua, muchos otros materiales superficiales abundantes son exclusivos de la Tierra en el Sistema Solar, ya que no solo son orgánicos sino que se han formado debido a la presencia de vida; estos incluyen suelos duros de carbonato, piedra caliza, vegetación y estructuras artificiales, aunque este último está presente debido a para sondear la exploración (ver también Lista de objetos artificiales en superficies extraterrestres).

Compuestos orgánicos extraterrestres Editar

Se encuentran cada vez más compuestos orgánicos en los objetos de todo el Sistema Solar. Aunque es poco probable que indique la presencia de vida extraterrestre, toda la vida conocida se basa en estos compuestos. Las moléculas complejas de carbono pueden formarse a través de diversas interacciones químicas complejas o liberarse a través de impactos con pequeños objetos del sistema solar y pueden combinarse para formar los "bloques de construcción" de la vida basada en el carbono. Como los compuestos orgánicos son a menudo volátiles, su persistencia como sólido o líquido en una superficie planetaria es de interés científico, ya que indicaría una fuente intrínseca (como del interior del objeto) o residuo de grandes cantidades de material orgánico conservado a través de circunstancias especiales durante escalas de tiempo geológicas, o una fuente extrínseca (como una colisión pasada o reciente con otros objetos). [6] La radiación dificulta la detección de materia orgánica, lo que dificulta enormemente su detección en objetos sin atmósfera más cercanos al Sol. [7]

Algunos ejemplos de sucesos probables incluyen:

    - muchos objetos transneptunianos, incluidos Plutón-Caronte, [8] Titán, [9] Tritón, [10] Eris, [11] Sedna, [12] 28978 Ixion, [13] 90482 Orcus, [14] 24 Themis [15] [16] (CH4· 5.75H2O) - Oberon, Titania, Umbriel, Plutón, 90482 Orcus, cometa 67P
En Marte Editar

La exploración marciana, incluidas muestras tomadas por vehículos terrestres y la espectroscopia de satélites en órbita, han revelado la presencia de una serie de moléculas orgánicas complejas, algunas de las cuales podrían ser biofirmas en la búsqueda de vida.

En Ceres Editar
En Encelado Editar
Sobre el cometa 67P Editar

La sonda espacial Philae (nave espacial) descubrió los siguientes compuestos orgánicos en la superficie del cometa 67P :. [24] [25] [26]

Materiales inorgánicos Editar

La siguiente es una lista no exhaustiva de materiales superficiales que ocurren en más de una superficie planetaria junto con sus ubicaciones en orden de distancia al Sol. Algunos han sido detectados por espectroscopia o imágenes directas desde órbita o sobrevuelo.

    (H
    2 O) - Mercurio (polar) Sistema Tierra-Luna [27] Marte (polar) Ceres [28] y algunos asteroides como 24 Temis [29] Lunas de Júpiter - Europa, [30] Ganímedes y Calisto Tritón, [31] Lunas de Saturno - Titán y lunas de Urano Encélado - Objetos del cinturón de Miranda, Umbriel, Oberon Kuiper, incluido el sistema Plutón-Caronte, Haumea, 28978 Ixion, 90482 Orcus, 50000 Roca Quaoar - Mercurio, Venus, Tierra, Marte, asteroides, Ganímedes, Calisto, Luna, Tritón - Mercurio [32] Venus, [33] Sistema Tierra-Luna Marte (y sus lunas Fobos y Deimos) asteroides (incluyendo 4 Vesta [34]) Titán (N) - Plutón-Caronte, [35] Tritón, [36] Kuiper objetos del cinturón, Plutinos (S) - Mercurio Tierra Marte Lunas de Júpiter - Io y Europa

Sustancias inorgánicas raras Editar

    - Tierra, Marte, Ceres, Europa y Júpiter Troyanos, [37] Encelado [38] - Tierra Marte [39] asteroides que incluyen Ceres [40] y Tempel 1 [41] Europa [42] - Tierra, Marte, Titán (CaCO
    3 ) - Tierra, Marte [43] [44] (Na
    2 CO
    3 ) - Tierra, Ceres [45] [46] [47]
Hielo de carbón Editar

Las características comunes de la superficie incluyen:

    (aunque más raro en cuerpos con atmósferas gruesas, el más grande es Hellas Planitia en Marte) como se encuentra en Venus, la Tierra, Marte y Titán y criovolcanes (el más alto es Rheasilvia en 4 Vesta) [cita necesaria]
  • Cañones y valles (el más grande es Valles Marineris en Marte), que se encuentran en Venus, la Tierra, la Luna y Marte

Normalmente, se considera que los gigantes gaseosos no tienen superficie, aunque pueden tener un núcleo sólido de roca o varios tipos de hielo, o un núcleo líquido de hidrógeno metálico. Sin embargo, el núcleo, si existe, no incluye suficiente masa del planeta para ser considerado una superficie. Algunos científicos consideran que el punto en el que la presión atmosférica es igual a 1 bar, equivalente a la presión atmosférica en la superficie de la Tierra, es la superficie del planeta. [1]


Se encuentran tres planetas del tamaño de la Tierra orbitando una estrella ultrafría cercana

La búsqueda de planetas similares a la Tierra continúa, mientras los astrónomos recorren el cielo examinando estrellas en busca de pistas reveladoras de mundos en órbita. La mayoría de los exoplanetas encontrados son grandes, como Júpiter, porque son los más fáciles de detectar. Pero nuestra tecnología se ha vuelto mejor y más inteligente a lo largo de los años, y se han encontrado planetas más pequeños, incluidos muchos aproximadamente del tamaño de la Tierra.

Esa búsqueda dio un giro genial esta semana ... literalmente. Un equipo de astrónomos anunció que no han encontrado uno sino Tres Planetas del tamaño de la Tierra que orbitan alrededor de una enana roja, una estrella diminuta y fría a solo 40 años luz de distancia.

Esto es muy interesante por muchas razones: esta es la estrella de menor masa que jamás se haya visto que tenga planetas, está relativamente cerca y los tres planetas están (más o menos) en la "zona habitable" de la estrella, donde las temperaturas podrían ...podríaApoyan la existencia de agua líquida en las superficies de los planetas.

El Observatorio Europeo Austral armó un buen video que explica esto, así que échale un vistazo:

Los planetas fueron descubiertos usando TRAPPIST (abreviatura de Transiting Planets y Planetesimals Small Telescope). Este es un telescopio de 60 cm (24 ”) que toma imágenes de un grupo selecto de 60 estrellas enanas rojas cercanas visibles desde el hemisferio sur. El equipo busca caídas en la luz de las estrellas causadas por los planetas que orbitan esas estrellas que bloquean periódicamente la luz de su estrella anfitriona; esto se denomina método de tránsito, y la mayoría de los exoplanetas se han descubierto de esta manera.

TRAPPIST encontró evidencia de planetas que orbitan alrededor de una estrella, llamada TRAPPIST-1, y se realizaron observaciones de seguimiento con telescopios mucho más grandes. Se encontraron tres planetas en total, lo que es notable en sí mismo. Pero se pone mejor.

TRAPPIST-1 es una enana M8, solo 0.08 veces la masa del Sol apenas lo suficientemente masiva como para fusionar hidrógeno en helio en su núcleo. Si tuviera una masa mucho menor, no la llamaríamos estrella en absoluto (diríamos que es una enana marrón). La temperatura de su superficie es sólo de unos 2.550 K (el Sol es literalmente más del doble de caliente), por lo que se le llama informalmente una estrella "ultrafría". Y es pequeño, solo alrededor de 0,11 veces el diámetro del Sol. ¡Es aproximadamente del mismo tamaño que Júpiter!

Sin embargo, esta pequeña estrella luce al menos tres planetas. Llamados TRAPPIST-1b, cyd, los exoplanetas fueron detectados cuando bloquearon una pequeña fracción de la luz de la estrella. Los tamaños de los planetas se encontraron al ver cuánta luz de las estrellas bloqueaban. Las mejores medidas indican que son 1,1, 1,05 y 1,2 veces el tamaño de la Tierra. No conocemos sus masas, pero si tienen la misma composición que nuestro mundo natal, el rock y el metal, entonces su gravedad superficial no sería tan diferente a la nuestra.

Entonces son la TierraTalla. Pero, ¿son terrestres?como? Es decir, ¿casi la misma temperatura y composición que la Tierra?

No tenemos idea de qué están hechos estos planetas. Pueden ser de roca, de metal, acuosas, sin aire ... con nuestra tecnología actual no sabemos cómo determinar eso. Encontrar las masas de estos planetas sería extremadamente difícil, por lo que no tenemos suerte allí.

Pero podemos estimar sus temperaturas. La temperatura de un planeta depende de su distancia a la estrella y de la temperatura de esa estrella, por supuesto, pero también de cuán reflectante es el planeta. Un planeta más reflectante será más frío que uno oscuro y absorbente.

Cada uno de los planetas orbita ridículamente cerca de la estrella en comparación con los planetas de nuestro sistema solar. En orden, están a 1,7 millones, 2,3 millones y 3,3 millones a 22 millones de kilómetros de la estrella (las observaciones del tercer planeta, d, no limitan muy bien su distancia, por lo que hay un rango de distancias posibles). Eso sí, Mercurio está a 58 millones de kilómetros del Sol, por lo que estos tres planetas encajarían fácilmente dentro de la órbita de Mercurio, con decenas de millones de kilómetros de sobra.

Pero recuerde, la estrella es muy fría, por lo que incluso a esa distancia los planetas no son tan calientes como podría pensar.

Suponiendo planetas muy oscuros, los dos interiores estarían a unos 125 ° y 70 ° C, demasiado calientes para la vida tal como la conocemos. La distancia del planeta exterior a la estrella no estaba tan bien determinada, pero probablemente tendría una temperatura entre -160 ° y + 10 ° C, dependiendo de su distancia. ¡El extremo más cálido de ese rango está cerca de la temperatura promedio de la Tierra!

Recuerde, eso supone planetas oscuros. Si se parecen más a la Tierra (que refleja alrededor del 40 por ciento de la luz que la golpea), estarán más frías. Si son lo suficientemente reflectantes, los dos planetas interiores también podrían parecerse más a la Tierra (pero el planeta exterior sería una bola de hielo congelada).

Esa parte es más especulativa, no tenemos idea de cuán reflexivos son. Su posibleAunque creo que es poco probable, que los tres planetas sean algo clementes.

Una vez más, no sabemos mucho sobre ellos, pueden no tener aire, o tener atmósferas espesas de dióxido de carbono, o alguna otra combinación nociva, así que no empiece a buscar propiedades inmobiliarias en ellos todavía. E incluso si ellos están Similar a la Tierra, 40 años luz son 400 trillón kilómetros. Es un viaje por carretera bastante largo. Se necesitarían 450 millones de años para conducir hasta allí a velocidades de autopista. Mejor prepara un almuerzo.

Pero no se decepcione. Lo asombroso para recordar aquí es que estos planetas existen en absoluto. Incluso las pequeñas estrellas enanas rojas logran formar planetas, incluidos los del mismo tamaño que el nuestro. Eso es increíblemente emocionante.

Otra razón por la que esto es tan emocionante es por la estrella anfitriona. Las enanas rojas frías son débiles y difíciles de detectar, lo que hace que estas observaciones sean algo difíciles, pero también constituyen la clase de estrellas más poblada de la galaxia. Si tienen planetas en la misma proporción que las estrellas más masivas y calientes, entonces los planetas que orbitan alrededor de las enanas rojas superarán en número a los planetas que orbitan todos los demás tipos de estrellas combinados. Y aquí encontramos tres planetas del tamaño de la Tierra orbitando uno cercano.

Es imposible no preguntar, ¿cuántos planetas como la Tierra existen en la galaxia? No estamos seguros, pero se han utilizado varios métodos para estimar ese número, e incluso de manera conservadora, sus números deben ser de miles de millones. Miles de millones. Solo en nuestra galaxia.

Y nuestra tecnología está mejorando. En los próximos años tendremos telescopios capaces de diseccionar la luz de tales planetas, buscando las condiciones similares a las de la Tierra: oxígeno en la atmósfera, digamos, y una temperatura más parecida a la nuestra. Hemos encontrado algunos candidatos para exoplanetas similares a la Tierra, pero todavía no hay nada que podamos señalar y decir con confianza, "Tierra 2".


Contenido

Masa, radio y temperatura

Comparación de tamaño de Kepler-452 b con la Tierra. Kepler-452b tiene una masa probable cinco veces mayor que la de la Tierra, y su gravedad superficial es casi el doble de la de la Tierra, aunque los cálculos de masa de los exoplanetas son solo estimaciones aproximadas. Si es un planeta terrestre, lo más probable es que sea una supertierra con muchos volcanes activos debido a su mayor masa y densidad. Las nubes del planeta serían espesas y nebulosas, cubriendo gran parte de la superficie vista desde el espacio.

El planeta tarda 385 días terrestres en orbitar su estrella. Su radio es 50% más grande que el de la Tierra y se encuentra dentro de la zona habitable conservadora de su estrella madre. Tiene una temperatura de equilibrio de 265 K (-8 ° C 17 ° F), un poco más caliente que la Tierra.

Estrella anfitriona

La estrella anfitriona, Kepler-452, es de tipo G y tiene aproximadamente la misma masa que el sol, solo un 3,7% más masiva y un 11% más grande. Tiene una temperatura superficial de 5757 K, casi la misma que la del Sol, que tiene una temperatura superficial de 5778 K. La edad de la estrella se estima en unos 6.500 millones de años, unos 1.900 millones de años más que el Sol, que tiene 4,6 millones de años. mil millones de años. Desde la superficie de Kepler-452b, su estrella se vería casi idéntica al Sol visto desde la Tierra.

La magnitud aparente de la estrella, o cuán brillante parece desde la perspectiva de la Tierra, es 13,426, por lo tanto, es demasiado tenue para ser vista a simple vista.

Orbita

Kepler-452b orbita a su estrella anfitriona con un período orbital de 385 días y un radio orbital de aproximadamente 1.04 AU, casi el mismo que el de la Tierra (1 AU). Lo más probable es que Kepler-452b no esté bloqueado por mareas y tenga una órbita circular. Su estrella anfitriona, Kepler-452, es aproximadamente un 20% más luminosa que el Sol (L = 1,2 L ).


Calcular la temperatura de la superficie del planeta por distancia de la estrella - Astronomía

Un planeta extrasolar, o & quotexoplanet & quot, es cualquier planeta que orbita alrededor de una estrella que no sea el Sol. Conocemos exoplanetas de todos los tamaños, desde más grandes que Júpiter hasta más pequeños que la Tierra. Al igual que en nuestro Sistema Solar, los exoplanetas pueden orbitar sus estrellas a cualquier distancia, algunos exoplanetas orbitan tan cerca de sus estrellas que las temperaturas de su superficie son lo suficientemente altas como para derretir el hierro. Algunos exoplanetas orbitarán a la distancia justa a la que decimos que están en la "zona habitable" de su estrella, que tienen la temperatura adecuada para tener agua líquida en su superficie y podrían ser capaces de sustentar la vida.

Los exoplanetas son difíciles de ver directamente desde la Tierra. Debido a que son tan pequeños y débiles, se pierden fácilmente en el resplandor de las estrellas brillantes que orbitan, por lo que a menudo usamos métodos indirectos para encontrarlos. Uno de ellos se llama el "método de tránsito", en el que medimos cuidadosamente el brillo de una estrella durante un largo período de tiempo y buscamos disminuciones periódicas en el brillo de una estrella causadas por un planeta que pasa frente a ella. El Proyecto MEarth utiliza el método de tránsito para buscar planetas.

Las estrellas vienen en todos los tamaños. La mayoría de las estrellas de la galaxia son estrellas mucho más pequeñas que el Sol, estrellas que los astrónomos llaman `` M enanas ''. Si buscamos planetas midiendo cuánta luz de sus estrellas bloquean, entonces las estrellas pequeñas como las enanas M son excelentes. lugares para mirar: un planeta del mismo tamaño bloqueará una fracción mayor de la luz de una enana M que de una estrella más grande como el Sol. Las enanas M también tienen una temperatura mucho más fría que el Sol, por lo que un planeta con la temperatura adecuada para la vida orbitará más cerca a una enana M y será más probable que pase frente a ella, como se ve desde nuestros telescopios.

Entonces, al enfocar nuestros esfuerzos en las estrellas enanas M, mejoramos nuestras posibilidades de encontrar planetas similares a la Tierra; ¡así es como obtuvimos nuestro nombre, el Proyecto MEarth!

Después de encontrar un exoplaneta con MEarth, ¿cómo podemos aprender más sobre él? Un tipo de observación que podemos hacer se llama "espectroscopia de transmisión". Cuando un planeta pasa frente a su estrella, una pequeña fracción de la luz de la estrella atraviesa la atmósfera del planeta antes de llegar a nosotros. Midiendo con mucho cuidado el color de esta luz (que llamamos espectro de transmisión), podemos aprender qué moléculas componen la atmósfera del planeta. Cuando hacemos estas mediciones, ¡es como si estuviéramos viendo la puesta de sol en un planeta diferente!

Si encontramos un planeta potencialmente habitable con MEarth, la próxima generación de grandes telescopios como el Telescopio Espacial James Webb de 6,5 metros o el Telescopio Gigante Magallanes de 24,5 metros nos ayudarán a estudiar la composición de su atmósfera. ¡Pero primero tenemos que encontrar el planeta!

Haga clic en la imagen de la derecha para encontrar más información sobre la ciencia involucrada en el Proyecto MEarth. Esta es una copia de un póster reciente de MEarth presentado en la conferencia de mayo de 2014 sobre "Mundos habitables en el espacio y el tiempo" en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore, MD.

Además, puede leer más sobre los descubrimientos y publicaciones de MEarth aquí.

Este sitio web es mantenido por miembros del Proyecto MEarth. No dude en contactarnos con cualquier comentario o pregunta.


Candidato a un planeta abrasador visto alrededor de la famosa estrella Vega

Los astrónomos han detectado un posible planeta ardiente en órbita alrededor de Vega, una de las estrellas más brillantes y famosas del cielo.

El planeta alienígena candidato, que aún debe ser confirmado por observaciones o análisis de seguimiento, es aproximadamente del tamaño de Neptuno y se encuentra muy cerca de Vega. Solo se necesitan 2,5 días terrestres para que el supuesto planeta haga una sola órbita alrededor de su sol.

Gracias a esa proximidad, la temperatura de la superficie del planeta candidato probablemente sea de alrededor de 5.390 grados Fahrenheit (2.976 grados Celsius), calcularon los investigadores. Eso lo convertiría en el segundo planeta más caliente conocido, si es que existe. (El más caliente, KELT-9b, tiene la friolera de 7.800 grados Fahrenheit o 4.300 grados C.)

Vega se encuentra a solo 25 años luz de la Tierra y se encuentra relativamente alto en el cielo del norte, por lo que los estudios de seguimiento de este potencial sistema planetario son una posibilidad real. Los científicos buscarán confirmar el mundo del tamaño de Neptuno y también buscarán otros posibles planetas alrededor de la famosa estrella, que se encuentra en la constelación de Lyra.

"Este es un sistema masivo, mucho más grande que nuestro propio sistema solar", dijo Spencer Hurt, autor principal de un nuevo estudio que anuncia el planeta candidato Vega, en un comunicado.

"Podría haber otros planetas en ese sistema", agregó Hurt, estudiante de astronomía de la Universidad de Colorado, Boulder. "Es sólo una cuestión de si podemos detectarlos".

Los miembros del equipo detectaron el planeta candidato después de observar aproximadamente 10 años de datos recopilados por el Observatorio Fred Lawrence Whipple en Arizona. Vieron un ligero bamboleo en el movimiento de la estrella, lo que sugiere que un planeta en órbita está tirando de él gravitacionalmente.

Los astrónomos han estado buscando planetas alrededor de Vega durante muchos años. En 2013, los astrónomos anunciaron evidencia de un enorme cinturón de asteroides que rodeaba la estrella y expresaron su esperanza de que el hallazgo eventualmente lidere el camino para detectar planetas. El equipo de descubrimiento agregó, sin embargo, que los planetas confirmados pueden tener que esperar hasta después del lanzamiento del poderoso Telescopio Espacial James Webb de la NASA, cuyo lanzamiento está programado para octubre.

Dicho esto, Vega es tan brillante que los telescopios profesionales pueden ver la estrella en el cielo incluso cuando es de día, lo que permite observaciones flexibles. Hurt dijo que él y sus colegas esperan encontrar emisiones de luz directa del planeta candidato en estudios futuros, para confirmar su existencia.

Los planetas veganos y los extraterrestres son un elemento básico de la ciencia ficción a lo largo de los siglos, desde la serie "Foundation" de Isaac Asimov (que comenzó en 1951) hasta el episodio "The Cage" de "Star Trek: The Original Series" (creado en 1965 y emitido por primera vez en 1988) a las películas o programas de televisión "Spaceballs" (1987), "Contact" (1997) y "Babylon 5" (1993-98), entre muchos otros.

El atractivo de Vega para la ciencia y la ciencia ficción se debe en gran parte a su proximidad a la Tierra. Veinticinco años luz es una pequeña excursión en términos cósmicos, dado que solo nuestra galaxia, la Vía Láctea, tiene aproximadamente 100.000 años luz de diámetro. Puede detectar fácilmente la estrella a simple vista y se eleva en el cielo durante los meses de verano del hemisferio norte como parte del asterismo del triángulo de verano.

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¿Qué tan caliente es Venus?

Aunque es el segundo planeta desde el sol, Venus es el planeta más caliente del sistema solar. La razón por la que Venus es más caliente que Mercurio no es por su posición en el sistema solar, sino por su capa de nubes densa y gruesa.

Una manta calentita

Venus es el planeta más parecido a la Tierra en cuanto a tamaño y masa, pero su atmósfera provoca enormes diferencias en las temperaturas de los dos planetas. La distancia a Venus desde el sol juega solo un pequeño papel en la causa de su ola de calor elevada.

La atmósfera de Venus está compuesta casi en su totalidad por dióxido de carbono, con trazas de nitrógeno. Much of the hydrogen in the atmosphere evaporated early in the formation of Venus, leaving a thick atmosphere across the planet. At the surface, the atmosphere presses down as hard as water 3,000 feet beneath Earth's ocean.

The average temperature on Venus is 864 degrees Fahrenheit (462 degrees Celsius). Temperature changes slightly traveling through the atmosphere, growing cooler farther away from the surface. Lead would melt on the surface of the planet, where the temperature is around 872 F (467 C).

Temperatures are cooler in the upper atmosphere, ranging from (minus 43 C) to (minus 173 C).

Balmy all year-round

Temperatures on Venus remain consistent over time. For one thing, the planet takes 243 Earth days to spin once on its axis (and it spins backwards, at that on Venus, the sun rises in the west and sets in the east). The nights on Venus are as warm as the days.

Venus also has a very small tilt of only 3.39 degrees with respect to the sun, compared to 23.4 degrees on Earth. On our planet, it is the tilt that provides us with the change in seasons the hemisphere slanted closer to the sun feels the heat of spring and summer. The lack of tilt means that even if Venus got rid of its overheated atmosphere, it would still feel fairly consistent temperatures year round.

The lack of significant tilt causes only slight temperature variations from the equator to the poles, as well.