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.

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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

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La estrella es miles de millones de veces mas brilante que el planeta

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El planeta esta muy cerca de la estrella

>109

>106

Un poco de Optica •

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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?