Enanas marrones.

Las enanas marrones son objetos cuya masa las sitúa entre los planetas y las estrellas teniendo un limite inferior de 13 veces la masa de júpiter (13Mj) y un máximo de 85 Mj, siendo ambas medidas aproximadas. Si solo tomamos en cuenta su tamaño, masa y composición química no son muy diferentes de los planetas gaseosos. Solo un poco más grande y calientes.

¿En que se diferencian de las estrellas?

La gran diferencia entre las enanas marrones y las estrellas se da en que las primeras no pueden realizar la fusión del hidrógeno en sus núcleos de forma continua, deteniendo la contracción gravitatoria, una característica que comparten todas las estrellas.

Sin embargo eso no significa que no hayan experimentado la fusión nuclear en algún momento de sus vidas.

Aunque no consiguen las condiciones para fusionar el hidrógeno, si pueden fusionar deuterio, tritio o litio. Por ejemplo, la temperatura para fusionar el deuterio es de 'apenas' 100.000 K que si puede alcanzarse en una enana marrón. Como el porcentaje de estos isótopos es muy bajo solo pueden fusionar durante un breve periodo de tiempo, luego se detienen las reacciones nucleares y la contracción de la enana marrón continua. Esto hace que la temperatura de la enana disminuya muy lentamente pudiendo estar en ese estado durante muchos miles de millones de años.

Por otro lado, y a pesar de su nombre, las enanas marrones son de diferentes colores. Muchas es probable que aparezcan como magenta para el ojo humano, o posiblemente naranjas o rojas.

Las enanas marrones poseen un rango de temperaturas que van desde 3600 K hasta 500-300 K, las más frías podrían tener 'apenas' una temperatura de 300 K, mientras que un planeta como júpiter en equilibrio solo tendría 125 K.

Por todas estas características podemos decir que son muy parecidas a los planetas gaseosos no son del todo planetas, pero tampoco son estrellas.

Estrellas tipo M

Las estrellas de tipo M, también llamadas enanas rojas, son el tipo de estrella más común en el universo, representando cerca del 80% del total de ellas. Tienen un radio que es solo el 0.3 del radio solar y una luminosidad de tan solo el 0.01 de nuestra estrella. Es por ello que, a pesar de ser tan abundantes, son tan difíciles de ver (muy pocas enanas rojas se hallan al alcance de los telescopios de aficionado)

Son bastante frías, para ser estrellas, con temperaturas superficiales de solo 3000 K. Esto se debe a que queman el hidrógeno en su núcleo de una manera muy avara lo que permite que este tipo de estrella tenga una vida muy larga, con un promedio de 200.000 millones (20 veces la vida del sol)

Este tipo de estrella puede poseer todo un sistema planetario, solo que se caracterizan por ser ultra compactos estando todos los planetas a poca distancia entre si. Se conoce la existencia de varios planetas ubicados en zonas habitables alrededor de estas estrellas, pero la habitabilidad de dichos mundos se halla comprometida por la excesiva cercanía a su estrella madre (las enanas rojas son famosas por sus violentas emisiones de rayos X). En todo caso, al ser el tipo de estrella más abundante, son un objetivo en la búsqueda de vida más allá del sistema solar.

Encuentros cercanos.

¿Cual fue la estrella gigante más cercana de la historia?

Actualmente la estrella Pólux en la constelación de géminis es la estrella gigante más cercana, con una distancia de 33,7 años luz. Pero no siempre fue así. Según las extrapolaciones del movimiento propio, la estrella gigante amarilla Gamma Microscopii (γ Microscopii, γ Mic) hace 3,8 millones de años Gamma Microscopii pasó a sólo 6 años luz de distancia la Tierra, siendo en aquel momento la estrella más brillante en nuestro firmamento con magnitud -3. Con un diámetro 10 veces mayor al del sol y 2,5 veces su masa, esta estrella gigante ahora se encuentra a unos 229 años luz de distancia.

Nuestro vecindario galáctico.

Si bien no existen fronteras en la galaxia habitualmente se considera que la zona esférica con un radio de 15 años luz alrededor del sol como el vecindario galáctico. ¿Por qué 15 años luz? pues porque esa es la distancia máxima que una sonda interestelar alcanzaría en un siglo de viaje alcanzando 'solo' el 15% de la velocidad de la luz.

ESa es una velocidad considerada 'realista' y que no supondría un reto demasiado complejo para la humanidad. Es cierto es que actualmente carecemos de la tecnología para viajar a las estrellas más próximas, pero con la suficiente inversión podriamos desarrollarla en las próximas décadas.

Teniendo en cuenta que nuestra Galaxia tiene un diámetro de unos cien mil años luz, 15 años luz parece una cifra despreciable. Pero si crees que cerca del Sol sólo hay un puñado de estrellas, estás equivocado. Actualmente conocemos unas 70 estrellas situadas a menos de 15 años luz, agrupadas en 45 sistemas estelares diferentes. El número preciso cambia constantemente a medida que se refinan los cálculos de las distancias estelares y se descubren nuevos astros.

Nuestro vecindario galáctico, es muy humilde. Nada de supergigantes o exóticas estrellas de neutrones. La mayoría de estrellas vecinas, unas 61, son simples enanas rojas (estrellas de tipo espectral M), las estrellas más comunes del Universo. Cinco son estrellas de tipo K, dos de tipo solar (tipo G, Alfa Centauri A y Tau Ceti), una de tipo F (Procyon) y una de tipo A (Sirio).

¿Y que hay de los sistemas planetarios?

Las búsquedas exoplanetarias mediante varios métodos sumados a los resultados del telescopio espacial Kepler permiten establecer la probabilidad de la presencia de planetas alrededor de las estrellas más cercanas. Extrapolando estos datos, se cree que el 40-60% de estas estrellas estarían acompañadas por sistemas planetarios.

Es decir, podemos afirmar sin temor a equivocarnos que a menos de 15 años luz tenemos un mínimo de 28 a 42 sistemas planetarios. Probablemente existan más.

En otras palabras existirían docenas de sistemas planetarios al alcance de una sonda interestelar que podría partir antes de finalizar el siglo XXI. Eso hace que nos preguntemos ¿Aceptará la Humanidad el reto?

El vecindario estelar

Solo una pequeña cantidad de las estrellas visibles a simple vista están realmente cercanas. El sistema estelar más próximo a la tierra es el sistema estelar de Alfa Centauri ubicado a 4,37 años luz. Un miembro de dicho sistema, próxima centauri se halla un poco más cerca a solo 4,24 años luz.

He aquí algunos datos interesantes del vecindarios solar

• De todas las estrellas ubicadas a menos de 15 años luz de distancia (50 aproximadamente) solo dos son del tipo G, es decir estrellas similares a nuestro sol Alfa, ellas son Centauri A y Tau Ceti. la mayoría son estrellas enanas rojas del tipo M.

Clasificación espectral.

Solo dos estrellas en las cercanías son similares al sol.

La mayoría de los vecinos son estrellas enanas rojas.

• Solo nueve de todas estas estrellas son lo suficientemente brillantes como para ser vistas a simple vista desde la superficie de la tierra. Ellas son Alpha Centauri A y B, Sirius A, Epsilon Eridani, Procyon, 61 Cygni A y B, Epsilon Indi A y Tau Ceti.

De las muchas estrellas del firmamentos solo unas pocas, 9 específicamente  son visibles a simple vista. En la imagen la estrella más brillante es Alfa Centauri

• Una enana roja, la estrella de Barnard, ubicada a solo 5,96 años luz es la estrella con el mayor movimiento propio conocido (cambio de posición con respecto a las estrellas de fondo), pues alcanza a desplazarse uno 10,3 segundos de arco por año.

La estrella de Barnard se desplaza muy rápidamente por el firmamento.

La estrella de Barnard, debido a su cercanía y a la creencia de la existencia de planetas a su alrededor, hace que sea un destino potencial para futuras sondas interestelares. 

• Sirio es la estrella más brillante visible desde los cielos de la tierra tanto por su proximidad (8,5 años luz), como por ser la estrella intrínsecamente más brillante en la proximidades del sol (tipo A).

Sirio A es la estrella intrínsecamente más brillante en 15 años luz a la redonda, a la derecha vemos a la enana blanca Sirio B.

• Sin contar al sol, existen otras 6 estrellas con planetas orbitandolas a menos de 15 años luz (al menos esas son las conocidas) esta lista incluye a Alfa Centauri B con 1 planeta, Epsilon Eridani con 2, Tau Ceti con 5, Gliese 674 con 1, Gliese 876 con 4 y Gliese 832 con 1

El sistema solar más cercano al nuestro, Alfa centauri B

El joven sistema solar de Epsilon Eridani.

Gliese 876 d, una supertierra en el sistema solar Gliese 876

Destinos estelares

Planetas extrasolares.

Si la humanidad intentará alguna vez surcar el oscuro vacío entre las estrellas, deberá hacerlo con la certeza de encontrar un destino, un mundo habitable. A medida que se perfeccionen nuestras capacidades de detección astronómica es muy probable que la lista de planetas potencialmente alcanzables por nuestra tecnología se incremente. veamos pues cuales son (actualmente) los principales objetivos de un viaje interestelar.

Existen 59 sistemas estelares conocidos a menos de 20 años luz de la tierra, conteniendo en total a 81 estrellas. No sabemos si todas tienen planetas, otras aunque no los tengan pueden ser interesantísimos objetivos científicos. La siguiente desde luego no es una lista completa y podría ampliarse en el futuro.

Potenciales destinos de un viaje interestelar.

I-Alpha Centauri

Se encuentra a unos 4,3 años luz (4,2 en el caso de próxima centauri) siendo el sistema estelar más cercano a la tierra. Está formado por tres estrellas, alpha centauri A (tipo G2) una estrella muy similar al sol, la anaranjada- amarillenta alpha centauri B (tipo K1) y una enana roja de tipo M5 (próxima centauri). 

Además de tener la posibilidadad de explorar tres distintos tipos de estrellas, se ha confirmado muy recientemente la existencia de un planeta orbitando alpha centauri B, el mismo posee alrededor de 113% la masa de la tierra y describe una órbita a 6 millones de kilómetros de la estrella, estimandose una temperatura superficial de 1200ºC, muy caliente como para ser habitable.

Planeta descubierto en el sistema Alpha Centauri.

No se descarta la existencia de otros planetas alrededor de estas estrellas, pero al encontrarse frente a la Vía láctea al observarlas desde la tierra, se dificulta el obtener medidas precisas.

Al encontrarse más cerca, y poseer planetas es evidente que este sistema triple es un objetivo primario de cara a un vuelo interestelar, los demás objetivos quedan más lejos.

II- La estrella de Barnard

Es una pequeña y poco luminosa estrella enana roja (tipo M5) es la siguiente más cercana al sol, y se encuentra a 5,9 años luz. Esta estrella ha sido muy estudiada, más que otras enanas rojas, por la posibilidad de que pudiera tener planetas, ninguno descubierto hasta el momento. 

En esta estrella aparentemente se estan produciendo descomunales llamaradas solares como las que fueron detectadas desde la tierra en 1998. Fue originalmente el destino del Proyecto "Dedalo" para enviar una sonda interestelar.

III- Sirio

Sirio A y Sirio B.

La estrella más brillante desde los cielos oscuros de la tierra en el siguiente objetivo. Ubicada a unos 8,7 años, nos encontraremos con una grande y muy brillante estrella blanca de tipo A1, se encuentra acompañada de Sirio B la estrella enana blanca más cercana al sistema solar. La posibilidad de estudiar los restos de una antigua gigante roja serian motivo suficiente como para enviar un explorador robótico.

Órbita de Sirio B.

IV- Epsilon Eridani

Una estrella ubicada a 10,8 años luz de nosotros, más anaranjada, fría y pequeña que nuestro sol.

Comparación de tamaños entre el Sol (derecha) y Épsilon Eridani (izquierda)

Esta una estrella muy joven, posee dos cinturones de materiales uno a la distancia de nuestros cinturón de asteroides y el otro a una distancia similar a la nube de Oort.

Comparación de los cinturones de Épsilon Eridani con nuestro sistema solar

 En el año 2000 se confirmó la presencia de un planeta (Epsilon Eridani b), el cual aparenta estar limpiando de restos los alrededores de su órbita, demás las perturbaciones observadas en los cinturones hacen sospechar la existencia de otros nuevos planetas Épsilon Eridani c y Épsilon Endriani e.

Épsilon Eridani B

Todo un sistema solar cuyo proceso de formación no ha terminado. 

V-Tau Ceti

Una solitaria estrella de tipo G8 ubicada a unos 11,8 años luz de distancia, sus características la hacen candidata a tener un sistema planetario.

Nube cometaria.

En 2004 se descubrió que esta estrella posee aproximadamente 10 veces la cantidad de cometas que el sol, si existen planetas es muy probable que se vean sometidos a un intenso bombardeo cometario que limite las formas de vida, aunque un planeta gigante gaseoso podría proteger a los mundos internos.

La gran cantidad de cometas podría ser un impedimento para formas de vida superiores.

VI- Gliese 581

Incluyo a Gliese 581 (se pronuncia glise) debido a que posee a los primeros y más cercanos mundos potencialmente habitables conocidos (hasta ahora).

Comparación de tamaños entre el Sol (izquierda) y Gliese 581 (derecha)

Ubicada mas lejos, a 20,3 años luz se encuentra esta enana roja con al menos 4 planetas, quizás 6, orbitandola. Los planetas Gliese 581 g y Gliese 581 d se hallan en la zona habitable de su estrella, lo que los vuelve potencialmente colonizables. Dichos mundos se hallan a pocos millones de kilómetros de su estrella madre, pero al ser la misma una fría enana roja, la zona donde podría existir el agua liquida también se encuentra mucho más cerca. 

Estos son solo algunos de los potenciales objetivos para un viaje interestelar, como mencioné anteriormente al irse aumentando la sensibilidad de nuestros instrumentos es más que probable que la lista se vaya incrementando. En una próxima entrada hablaré acerca de como podríamos visitar a estos destinos estelares.

En el reino de Antares.

Representando al mismo corazón de la constelación de Escorpión, la super gigante roja Antares se observa a la izquierda de esta colorida fotografía de gran angular, con su particular tono rojizo-anaranjado. Dicha estrella, la cual es aproximadamente 850 veces el tamaño del sol, unas 15 veces más masiva y hasta 10.000 veces más luminosa que nuestro astro rey, se halla a la lejana distancia de 550 años luz. En la fotografía se la puede ver rodeada de una nebulosa amarillenta, la cual fue formada por material expulsado de esta estrella.

La brillante estrella de la derecha es la estrella Al Niyat o Sigma Scorpii, en realidad un sistema binario formado por dos estrellas blanco-azuladas muy juntas, se hallan un poco más alejadas a casi 700 años luz de distancia. El tono azulado de estas estrellas ilumina a la nebulosa encontrada detrás de las mismas dándoles ese color y añadiendo más variedad a la escena.

En la parte inferior de esta fotografía encontramos al famoso cúmulo globular Messier 4 (M 4) el cual se halla mucho más lejos a, aproximadamente, 7000 años luz de distancia según las últimas mediciones.

Conjunción: Venus-Elnath ( β Tauri)

Desde finales de abril y durante la primera mitad del mes de mayo del año 2012 podremos observar nuevamente al planeta Venus en las cercanías de otro cuerpo celeste brillante. En esta ocasión el segundo planeta de nuestro sistema solar se acercará a una estrella β tauri, tambien conocida como Elnath, aunque su nombre, es escrito a veces como Al Nath. Proviene del árabe النطح an-naţħ y significa "el que da cornadas", no por nada se encuentra en la parte que corresponde a los cuernos del toro (Tauro). De magnitud aparente +1,68, es, tras Aldebarán (α Tauri), la segunda estrella más brillante de la constelación.

Dicha estrella es bastante peculiar, veamos porque. Se halla a unos 131 años luz de distancia del Sistema Solar, es una gigante azul caliente de 13.600 K de temperatura superficial. Su luminosidad es 700 veces mayor que la solar. Su radio es 4,6 veces más grande que el radio solar y tiene una masa 4,5 veces mayor que la del Sol. Como otras estrellas de su clase, Elnath es químicamente peculiar y parece ser una estrella de mercurio-manganeso. Estas estrellas se caracterizan porque su contenido de manganeso es 25 veces por encima del solar y los contenidos en calcio y magnesio son sólo un octavo de los encontrados en el Sol.

Durante todo el lapso de tiempo mencionado anteriormente Venus se encontrará en las cercanías de esta estrella peculiar, siendo el día 6 de mayo la máxima aproximación, en ese momento se encontrarán separados por tan solo 48 minutos de arco. Debido al elevado brillo de ambos cuerpos celestes la conjunción podrá verse a simple vista, aunque gracias a la corta distancia angular entre ambos objetos podrán utilizarse binoculares y telescopios con bajos aumentos.

Una cuestión de tamaño.

En nuestra vida cotidiana pocas veces reparamos en la diversidad de las cosas, consideramos que todo puede fácilmente ser abarcado por la mente humana cuando en realidad no es tan sencillo. Un ejemplo claro de esto es el tamaño de los cuerpos celestes que pueden sin problemas ridiculizar a las mentes más brillantes de nuestra especie.

Podría atiborrar el post con estadísticas y cálculos, pero como "una imagen vale más que mil palabras" deseo expresarlo con imágenes, ya se que la mayoría de mis lectores conocen las proporciones, pero creo que verlo gráficamente ayuda mucho más a la hora de comprenderlas.

Comenzamos con los cuerpos rocosos del sistema solar, del cual nuestro planeta "la tierra" es el más grande. Nuestro mundo posee un diámetro ecuatorial de aproximadamente 12.750 Km (doce mil setecientos cincuenta kilómetros), es seguido por Venus solo un poco más pequeño que nuestra morada. Marte el "dios de la guerra", mide solo la mitad del tamaño de la tierra unos 6300 km aprox. Mercurio el planeta más pequeño tiene unos 4.880 km, luego vienen los planetas enanos en orden decreciente de tamaño.

Vemos en la imagen inferior solo a los planetas principales y al planeta enano plutón, para que puedan hacer una mejor estimación de sus tamaños relativos.

 Pero los planetas rocosos no son nada comparados con los "gigantes gaseosos" que observamos en la siguiente imagen. Neptuno es el más pequeño del grupo con cerca de 50.000 km de diámetro, Urano es solo un poco más grande. Saturno, el "Señor de los anillos" (aunque en el gráfico aparece sin ellos), alcanza los 120.000 km, y finalmente Júpiter el mayor planeta del sistema solar alcanza la marca de los 143.000 kilómetros, dentro de ese volumen existe espacio como para 1.317 planetas como el nuestro. comparados con estos verdaderos "gigantes", incluso la tierra parece un pigmeo. Pero esto aún no termina.

 Todos los cuerpos de nuestro sistema solar son a su vez empequeñecidos por nuestro astro rey, El Sol. Con un diámetro de 1.392.000 km, casi diez veces más grande que Júpiter, dentro de ese volumen de espacio cabrían 130.650 planetas tierra. A partir de ahora entraremos en el reino de los números "muy" grandes, para simplificar las cosas, utilizaremos al tamaño de nuestro sol como vara de medir siendo su diámetro ecuatorial, 1.392.000 kilómetros, equivalente a un diámetro solar, de esta manera será más fácil entender cuantas veces son más grandes otras estrellas.

Bueno, para que no me acusen de "discriminador", les cuento que también existen muchas estrellas menores que el sol, en la imagen inferior vemos a Wolf 359 por ejemplo, esta estrella mide solo el 13% del diámetro solar, siendo solo un poco más grande que Júpiter, es tan pequeña que de encontrarse en lugar del sol, haría falta unos buenos binoculares o un pequeño telescopio para verla con forma redonda. Pero existen estrellas mucho mas grandes, Sirio mide 1,7 diámetros solares, casi el doble que nuestro astro rey, pero esto recién empieza.

Pollux en la constelación de geminis, alcanza un tamaño 10 veces superior al del sol, solo para ser a su vez superado por la brillante Arturo (Arcturus), ubicada en la constelación de Bootes (el boyero), que es tiene 25! veces el diametro solar.

Pero recién ahora entramos en las ligas mayores.Aldebarán, en la constelación de tauro, tiene 45 diámetros solares Rigel,  con sus 75 diametros solares es claramente mayor que Aldebarán, pero queda totalmente humillado ante las supergigantes, Antares (con 700 diámetros solares) y Betelgeuse con ( 950 veces el tamaño del sol ).

Y finalmente llegamos a las ligas supremas las estrellas más grandes conocidas, cuyos tamaños superan ampliamente nuestra todo lo anterior. Mu Cephei, 1650 diametros solares, W Cephei A alcanza los 1900 y por ultimo la hipergigante VY Canis Majoris llegaría a los 2100 diametros solares. 

Digo llegaría porque algunas nuevas observaciones suguieren que este monstruo, podría alcanzar los "3600 diámetros solares"!!! Si esta estrella fuera colocada en el centro del sistema solar, superaría la órbita de Neptuno!, una estrella tan grande como el sistema solar. 

Próximamente hablaré acerca de las "distancias estelares", increiblemente grandes, que los tamaños de las estrellas no tendrán ninguna importancia.