Buscando Otras Tierras

Buscando Otras Tierras
David Spergel
Tiempo de
Descubrimientos
•
~ conociamos solamente
Hace doce anos,
nueve planetas
• Hoy creemos que el Sol tiene ocho planetas
• Otras estrellas tienen muchos planetas
• En la proxima decada, no solamente
descubriremos otros planetas terrestres
sino tambien los observaremos
¿Como descubrimos
otros planetas ?
• Busqueda por el efecto Doppler
• Lentes Gravitacionales
• Busqueda de ocultaciones
• Imagenes directas
BUSQUEDA POR EL EFECTO DOPPLER
• La Tierra gira alrededor del Sol
con una velocidad de 30 km/s
• El Sol gira alrededor de la Tierra
con una velocidad de 30 mm/s
Otros Sistemas
Planetarios
Lentes Gravitacionales
RELATIVIDAD GENERAL EN DOS LECCIONES
(1)La materia curva el espacio
(2)La curvatura del espacio indica a la luz y la materia como moverse
El Descubrimento del
Primer Planeta Terrestre
Ocultaciones
Ocultaciones de
Mercurio
Ocultaciones de Venus
Curva de Luz de Las
Ocultaciones
Las Observaciones de
ocultaciones dan la masa y
el radio del planeta
Estructura de los
planetas
La Masa y el
radio
determinan la
densidad
¿Podemos ver otras Tierras?
•
Es muy dificil, pero posible
Si hubiese un planeta en orbita alrededor de Proxima Centauri, la
estrella mas cercana, estaria 7,000 veces mas lejos de la tierra que
Pluton. Intentar observar este planeta seria como intentar ver una
Mosca cerca de una farola en New York desde Valencia.
•
Seria espectacular
Podemos ver la superficie (tierra o mar)
Podemos ver las atmosferas (oxigeno o dioxido de carbono)
Podemos ver signos de vida
¿Porque es dificil ver un planeta?
•
~ debil, muy pocos
Senal
fotones llegan al
telescopio
•
La estrella es miles de
millones de veces mas
brilante que el planeta
•
El planeta esta muy cerca
de la estrella
>109
>106
Un poco de Optica
•
•
Cuando vemos una
estrella por el telescopio
obtenemos una mancha,
no un punto. El tamano de
la mancha depende del
tamano del telescopio
La estrella no es solo un
punto sino una mancha
brillante. Lo mismo que
las luces de tu coche en la
distancia son una mancha
no un punto.
100
10
-2
10-4
10
-6
10
-8
10-10
10-12
0
5
10
Angle (lambda/D)
15
Longitud de Onda(λ)
Plano focal
Diametro (D)
Pupila
NUESTRA SOLUCION...
Anillos
Concentricos
Mascara
de 20
puntas
Mascara de
150 puntas
Lo que queda por resolver:
los telescopios no son perfectos
Los espejos
tienen arrugas
Los espejos no son
perfectamente
planos
El projecto Europeo (ESA) Darwin
• Grupo de telescopios enfriados
• Mas potente, mas caro!
Como funcionan los interferometros:
• Coronagraphs at >3λ/D
• Interferometers at > 1 λ/B
Cost ($$), Launch Date
10 µm, 28 m
Coronagraph
Text
+
¿Porque trabajamos tan duro para
obtener imagenes de otros planetas?
•
•
•
•
Veremos nubes!
Veremos oceanos!
Veremos la atmosfera!
Veremos vida!
Anatomia de la luz reflejada
Planeta sin nubes: fuerte contraste entre agua y tierra
Ford, Seager,Turner, Nature, 2001
Planeta con nubes: brillante, variable y correlacionado en
espacio y tiempo.
Ford, Seager,Turner, Nature, 2001
Tiempo (Dias)
Ford, Seager,Turner, Nature, 2001
Buscando vida: ojala tuviesemos ojos
infrarojos
El borde rojo es un signo inequivoco de vida
Clorofila causa absorcion a
longitudes de onda menores que
0.7 µm
•La
Rabanos
Repollo
Patatas
Tomates
gran luminosidad a longitud de
onda mayor que 0.7 µm proviene de
luz reflejada en los huecos intracelurares.
Este borde rojo es un producto
de la evolucion que ayuda a las
plantas a no calentarse mucho
de manera que la fotosintesis es
muy eficiente.
•
water
absorption
Red Edge
chlorophyll
absorption
baseline
Benjamin
potho
s
hibiscus
rose
chinquapin
Text Rojo
Borde
wavelength（nm）
Haciendo el experimento con nuestra tierra
RED
EDGE?
water
vapor
oxygen
(α)
oxygen
(B)
oxygen
(A)
water
vapor
water
vapor
Conclusiones
• Se han encontrado muchos
planetas extra-solares
• Se ha encontrado un planeta
terrestre extra-solar
• Pronto, encontraremos un
planeta con agua y quizas
~
con senales de vida.
¿Si esto
ocurriese, como
cambiaria tu
forma de ver la
vida en nuestra
tierra?