¿Podríamos detectar un planeta similar a la Tierra alrededor de otra estrella?

¿Podríamos detectar un planeta similar a la Tierra (por ejemplo, una distancia similar a la estrella y un tamaño similar) con las técnicas actuales de búsqueda de planetas? Si un planeta similar a la Tierra estuviera orbitando nuestra estrella más cercana, excluyendo el sol :-), ¿lo habríamos detectado ya?

Parece que las técnicas actuales tienden a encontrar planetas grandes que orbitan cerca de su estrella, o para la observación directa, encuentran planetas grandes más lejos de su estrella. Asimismo, hemos encontrado muchos planetas muy grandes muy cerca de su estrella (por ejemplo, Júpiter calientes), y algunos planetas rocosos algo más grandes que la Tierra cerca de las estrellas, pero no muchos (si es que hay alguno) que sean muy similares a la Tierra (por ejemplo, distancia desde estrella y tamaño). Sin embargo, parece que las técnicas actuales disponibles no detectan fácilmente los planetas similares a la Tierra, por lo que puede ser que realmente haya muchos planetas similares a la Tierra, pero aún no los hemos visto. Aquí hay un artículo sobre las técnicas actuales de detección de planetas.

http://en.wikipedia.org/wiki/Methods_of_detecting_exoplanets

El método principal utilizado, que yo sepa, es la detección de cambios de brillo de la estrella en tránsito por el planeta. Entonces, para un planeta en una órbita similar a la terrestre, transitaría aproximadamente una vez por año terrestre. Por lo tanto, posiblemente tomaría algunos años confirmar la caída del brillo. Además, debido a que un planeta similar a la Tierra sería más pequeño que un planeta del tamaño de Júpiter, la disminución del brillo sería mucho menor.
astronomy.stackexchange.com/questions/687/… , pero no había límite de distancia

Respuestas (2)

La respuesta corta es sí, la misión Kepler ha utilizado tránsitos para detectar planetas casi "similares a la Tierra", uno de los ejemplos clásicos es que Kepler-22b tiene solo aproximadamente 2 veces el radio de la Tierra y tiene un año de 290 días (Tierra). Kepler ha detectado muchos planetas más pequeños que la Tierra y más cercanos a la estrella. Con más tiempo de observación, Kepler podría descubrir planetas de tamaño similar o más pequeños en órbitas comparables, por lo que los tránsitos tecnológicos ya pueden detectar planetas "similares a la Tierra". Prácticamente, con la rueda de reacción perdida de Kepler, esto ha sido difícil, pero es probable que se detecten más planetas del tamaño de la Tierra a partir del reinicio de K2 Kepler .

La microlente es más sensible a los planetas más alejados de las estrellas, un telescopio espacial de próxima generación como el telescopio espacial WFIRST , que podría lanzarse en la década de 2020, espera poder detectar planetas más pequeños que la Tierra a distancias ligeramente mayores de las estrellas.

Tomar una fotografía o espectros, o tomar imágenes directamente , de un pequeño planeta lejos de su estrella madre es mucho más difícil, la luz del Sol es alrededor de 10 mil millones de veces más brillante que la luz solar que refleja la Tierra (un 10 10 contraste), la sensibilidad de los instrumentos terrestres actuales (como GPI ) y el telescopio espacial Hubble están más cerca de 10 7 . El proyecto WFIRST podrá detectar planetas gigantes y es posible que pueda detectar planetas similares a la Tierra, pero la tecnología aún no ha llegado.

Debido a la estabilidad del instrumento y la variabilidad estelar, los instrumentos de velocidad radial aún no son lo suficientemente sensibles para detectar las oscilaciones increíblemente pequeñas causadas por un pequeño planeta en una órbita similar a la de la Tierra. Los instrumentos futuros, como el Proyecto 100 Earths, pueden llegar a esta sensibilidad en un futuro moderadamente cercano.

No hay confirmación de que Kepler 22b sea similar a la Tierra. Sabemos que es mucho más grande que la Tierra (2,4 radios terrestres). La masa es casi desconocida (<124 masas terrestres) y está en una órbita más cercana (0.85au) a su estrella (ligeramente más fría). Como afirman Borucki et al. en el documento de descubrimiento: "no hay evidencia de que Kepler-22b sea un planeta rocoso". No tengo ninguna duda de que eventualmente se confirmarán planetas similares a la Tierra, pero este no es uno (todavía).
Buen punto de que 22b puede no ser rocoso, el interrogador preguntó sobre planetas con tamaños y órbitas similares, 2x en radio podría decirse que califica como similar. Una definición más estricta de similar a la Tierra ciertamente cambiaría la respuesta, estamos lejos de caracterizar un planeta rocoso con componentes atmosféricos similares a la Tierra.

La respuesta corta es no; no podemos detectar planetas similares a la Tierra alrededor de estrellas similares al Sol con períodos orbitales de 1 año.

Las dos principales técnicas de detección planetaria son la fotometría de tránsito y la técnica de variación de la velocidad radial. La imagen directa de planetas similares a la Tierra a 1 au de la estrella anfitriona es absolutamente imposible con la tecnología actual : el problema no es la sensibilidad, es el contraste que se puede lograr con pequeñas separaciones angulares.

El primero exige una fotometría de alta precisión (un tránsito de una "tierra" a través de un "sol" produce un descenso de la curva de luz de alrededor del 0,01 %). Este tipo de precisión se ha logrado (por observatorios basados ​​en el espacio), pero no han observado estrellas durante el tiempo suficiente para acumular el número requerido de tránsitos (se necesitan al menos unos pocos) para confirmar una detección en períodos de 365 días. La misión principal de Kepler cesó después de aproximadamente 4 años, lo que significa que será complicado extraer señales de tránsito convincentes similares a las de la Tierra en períodos de 1 año (pero no imposible), e incluso entonces es necesario realizar algún tipo de seguimiento para demostrar que es un objeto de masa planetaria, en lugar de un falso positivo, y en realidad estimar la masa para mostrar que es un planeta rocoso.

Lo que nos lleva a la técnica de velocidad radial doppler. El movimiento del sistema Tierra-Sol da como resultado que el Sol ejecute una órbita de 1 año alrededor del centro de masa común, con una amplitud de aproximadamente 9 cm/s. Esto es aproximadamente un factor de 5 a 10 más pequeño que la mejor precisión disponible en cualquier telescopio en el mundo en este momento.

Entonces, aunque todavía no se ha confirmado ninguno (hay candidatos en los datos de Kepler), eso no significa que los planetas similares a la Tierra sean poco comunes. De hecho, las extrapolaciones más sensatas de la frecuencia de los planetas del tamaño de la Tierra que se encuentran a distancias orbitales más cercanas sugieren que podrían ser bastante comunes (por ejemplo, 25 % Petigura et al. 2013 )