M6, el cúmulo de la Mariposa

Los cúmulos estelares son objetos extraordinarios para un aficionado a la astronomía, siempre prestos a dar un espectáculo valioso al observador, al margen de las capacidades de nuestros telescopios. Hoy quiero hablar de uno de mis favoritos, el Cúmulo de la Mariposa.

M6 flota magicamente sobre el trasfondo del centro galáctico. El brillo anaranjado de BM Scorpii rompe su homogéneo brillo (Sergio Eguivar).

Se acepta que fue el astrónomo italiano Giovanni Battista Hodierna el primero en consignar la existencia del cúmulo antes de 1654, sin embargo, parece que Tolomeo ya lo había divisado durante el siglo I. En realidad, lo que Tolomeo parece describir en su obra Almagesto es M7, otro destacado cúmulo estelar a muy poca distancia de nuestra mariposa, pero sería bastante extraño que un observador tan avezado como Tolomeo hubiese visto uno y no el otro, dada la escasa distancia que los separa. Finalmente, en 1764 Charles Messier lo incluyó en su catálogo de objetos no cometarios (justo esos molestos objetos que él no deseaba encontrar), donde recibió la designación de M6.

El nombre de "Mariposa" se lo debemos al astrónomo aficionado estadounidense Robert Burnham, autor del magistral Celestial Handbook, quien lo describe como "un encantador grupo cuya disposición sugiere el perfil de una mariposa con sus alas abiertas"

M6, tambien llamado NGC 6405, es un cúmulo abierto situado en la constelación del Escorpión, a un costado de las estrellas que señalan el aguijón del arácnido. Las estimaciones sobre su distancia varían dependiendo de la fuente consultada, pero se acepta una distancia promedio de unos 1.600 años luz de nosotros. Está compuesto por un centenar de estrellas, en su mayor parte jóvenes estrellas calientes y azules de la secuencia principal, tipo espectral B. La única excepción (y diríamos conspicua excepción) la constituye BM Scorpii (HD 1603791), una supergigante naranja que otorga la pincelada de variedad al cúmulo. BM Scorpii es un estrella tipo K0.K3Ib que ya salió de la secuencia principal y se encuentra quemando elementos más pesados que el hidrógeno para sostener su gigantesca fuerza de gravedad. Producto del aumento de tamaño la estrella ha visto un descenso de su temperatura superficial, hasta unos 3900 K y ha adquirido un matiz amarillento-anaranjado que contrasta notablemente con sus azuladas compañeras. Además, BM Scorpii es una estrella variable irregular, cuyas magnitudes aparentes varían entre 5,5 y 7, de hecho, sus cambios de brillo afectan a todo el cúmulo, y esta es la razón de que el cúmulo entero aparezca con distintas magnitudes aparentes, dependiendo de en que fase se encuentre su principal integrante.

Se ha calculado una edad de 100 millones de años para el cúmulo (prácticamente la misma edad que las Pléyades), apenas ayer a escala estelar. Abarca un diámetro de 12 años luz, aunque algunas fuentes lo duplican hasta 25. Desde la Tierra tiene un tamaño aparente de unos 25 minutos de arco, más o menos el tamaño de la Luna llena. Al igual que las Pléyades, el cúmulo terminará por separarse, debido a que los juegos gravitatorios tienden a separar a los componentes, y cada estrella seguirá su propio camino en torno al centro galáctico, pero esto no sucederá hasta dentro de un buen rato, al menos unas decenas de miles de años.

El cúmulo tiene una magnitud aparente de 4,2 y es visible a simple vista, no obstante, el uso de telescopios revelará su verdadera belleza. No es difícil ubicarlo y lo mejor es utilizar las estrellas del aguijón como guía. M6 está a unos 4 grados de Shaula (Lambda Sco) y Lesath (v Sco) las estrellas que marca el aguijón del escorpión. Hay una abundancia de estrella y cúmulos por el sector así que deberán tener paciencia, de hecho M6 es el objeto Messier que está más cerca -visualmente- del plano galáctico y del corazón de nuestra galaxia. No debe ser confundido con M7, el cúmulo de Tolomeo que ya mencionamos más arriba. Un ocular de 25 bastará para tener todo el objeto en el campo visual y nos permitirá una apreciación general de sus características. Como siempre, cielos oscuros son recomendables. A través del ocular. M6 aparece como un grupo de estrellas homogéneamente distribuidas, sin que sea posible distinguir concentraciones importantes de astros, de hecho, el cúmulo contiene muy pocas estrellas en comparación a otras formaciones (por ejemplo, las Pléyades tienen unos 500 integrantes). Prefiero no pronunciarme sobre si realmente es posible distinguir la silueta de una mariposa, porque es un tema subjetivo y queda a vuestra imaginación, aunque podría concordar con el emprendedor Burnham. Al principio yo no hubiese sido capaz de ver el insecto, pero una vez que conocí su nombre me fue posible reconocer la silueta. Intenten eso con el Sagitario, Cetus o cualquier otra constelación… es que ni agudizando la imaginación. La anaranjada BM Scorpii está ubicada en una de las alas de la mariposa y forma un contraste evidente con el resto de las estrellas. M6 flota en el universo, con el trasfondo de los densos campos estelares que caracterizan el centro de nuestra galaxia.

En el hemisferio austral, la mejor época del año para observar M6 es en invierno, cuando Escorpión y el plano galáctico son visibles durante gran parte de la noche. Ahora llegó la primavera (escribo en octubre de 2017) y el cúmulo es cada vez más escurridizo, pero todavía nos quedan varias horas tras la puesta de Sol para efectuar la observación. A mediados de noviembre ya no será visible y deberemos esperar hasta el próximo invierno.

Reproducción de M6 en el programa Stellarium.

La habitabilidad de los planetas del sistema TRAPPIST-1

TRAPPIST-1 es una estrella enana ultrafría ubicada a unos 39,14 años luz de distancia, en la constelación de Acuario. Su masa es un 8% de la masa solar y en cuanto a diámetro sería apenas un poco más grande que Júpiter. Viviría en el más absoluto anonimato, de no ser porque en 2016 se confirmó la presencia de siete planetas de tipo terrestre (sólidos) orbitando a su alrededor, de los cuales tres estarían situados en la zona de habitabilidad de la estrella.

Ya hemos mencionado que el hecho de que un planeta esté situado en la zona de habitabilidad no quiere decir que sobre él prospere la vida, ni mucho menos. Nada más nos indicaría que existe una posibilidad (si se conjugan otros factores fundamentales) de que el planeta mantenga agua líquida sobre su superficie, al estilo de la Tierra, un hecho que haría crecer las probabilidades de que el mundo pueda desarrollar algún tipo de vida, aunque sea microbiana.

Los planetas del sistema TRAPPIST-1. Los siete serían de tipo terrestres y los mundos e, f y g estarían ubicados en la zona habitable (NASA).

Concepción de un planeta del sistema TRAPPIST-1. El artista lo representó con océanos, pero no tenemos certeza de que esto sea así. Las distancias que separan los mundos del sistema son tan pequeñas que el cielo está permanentemente engalanado con ellos (NASA).

Desde el descubrimiento del sistema planetario que orbita en torno a TRAPPIST-1 se han publicado una serie de estudios que intentan describir cuál sería la habitabilidad de los planetas de marras. La gama de estudios abarca desde las posturas pesimistas (los planetas están más muertos que Judas) hasta las posiciones optimistas (el escenario es adverso, pero la vida siempre encuentra una rendija para colarse... estilo Jurassic Park).

En el caso de TRAPPIST-1, los planetas situados en la zona de habitabilidad serían TRAPPIST-1 e, f y g. Sin embargo, esto tiene sus complejidades. En primer lugar, las excesivas fulguraciones de rayos X y ultravioletas de TRAPPIST-1 podrían destruir la frágil envoltura atmosférica de sus planetas, dejando la superficie a merced de emisiones extremadamente dañinas para la vida. Sin embargo, algunos de los mundos descubiertos presentarían acoplamiento de marea con su estrella madre, es decir, que siempre presentan el mismo hemisferio a su estrella (como el caso de nuestra Luna). El lado que siempre mira hacia la enana roja no ofrece muchas esperanzas, porque estaría expuesto en forma permanente a las altas temperaturas y radiaciones. El hemisferio nocturno podría ser demasiado frío, pero nos quedaría una estrecha franja crepuscular donde las condiciones debiesen ser más benevolentes. Por otra parte, algunos de los planetas podrían mantener un campo magnético -núcleo metálico mediante- capaz de frenar las partículas cargadas del viento estelar.

Estar situado en la zona de habitabilidad implica que un planeta no está ni muy cerca de su estrella para quemarse, ni muy lejos para congelarse. Pero este concepto también tiene truco. TRAPPIST-1 es una enana roja más vieja que el Sol (se cree que el sistema completo tiene unos 8.000 millones de años). En su juventud, las enanas rojas son inestables, más brillantes y calientes. A medida que envejecen se estabilizan y su brillo disminuye. Por ende, es fácil comprender que su zona de habitabilidad es una zona movible que tiende a contraerse con el paso del tiempo. Planetas que antes estaba en su zona de habitabilidad ya no lo están. Por ejemplo, puede ser que el planeta más exterior del sistema -TRAPPIST-1 h- albergase mares, ríos y lagos de agua. A medida que la estrella alcanzó su madurez su brillo disminuyó y las zonas exteriores del sistema se volvieron más frías. Podría ser que TRAPPIST-1 h experimentase una paulatina disminución de sus temperaturas planetarias, hasta que el frío fuese demasiado adverso para el desarrollo (o mantenimiento) de la vida.

En el caso opuesto, los planetas más cercanos a la enana roja sufrieron todos los efectos de la artillería pesada de su estrella madre: altas temperaturas y bestiales cantidades de radiación. El paso del tiempo terminaría por incluirlos en la zona habitable, pero la gran pregunta es si alguno de estos mundos fue capaz de resistir el caldero inicial y retener algún tipo de atmósfera benigna, que es lo que todos esperamos. Si alguno de ellos contiene oxígeno se podría generar ozono, que es una barrera protectora contra la radiación ultravioleta. Por supuesto, aquí hay muchos factores involucrados y es difícil ponderarlos todos. Por ejemplo, desconocemos si en los mundos más alejados pueda existir un efecto invernadero que pueda elevar las temperaturas globales, o en que medida las fuerzas de marea originadas por la escasa separación entre los mundos del sistema (recordar que TRAPPIST-1 es prácticamente un sistema miniatura, que algunos comparan con Júpiter y su grupo de satélites) o fuentes de calor internas puedan generar efectos impensados. Tampoco tenemos forma de saber si los planetas han estado siempre en su ubicación actual. Es posible que naciesen más lejos de su estrella madre, y en ese caso podrían haber desarrollado atmósferas primitivas, con importantes contenidos de hidrógeno. Luego migraron hacia el interior a sus posiciones actuales, conservando parte de su constitución atmosférica original.

En directa relación con la cuestión de si estos mundos han sido capaces de preservar atmósferas amigables con la vida, tenemos el problema de la presencia de agua sobre sus superficies. En todo caso, los últimos estudios (en plan optimista) sostienen que alguno de los mundos pudo retener algo de agua sobre la superficie, o quizá la mantenga en forma subterránea. Una mirada pesimista dice que los planetas podrían haber perdido (con todo en contra) un volumen de agua equivalente a unos 20 océanos terrestres, mientras que las posturas más optimistas sostienen que la pérdida sería de unos tres océanos terrestres, en otras palabras, que aún podría existir una cantidad de agua interesante sobre alguno de los mundos. Este es un dato clave, porque eventuales microorganismos podrían prosperar en estas masas de agua, de la misma forma que la vida primitiva prosperó en los océanos pese a las altísimas cantidades de radiación que provenían de nuestro Sol.

¿Por qué tanto énfasis en el agua?... en principio, otras formas de vida podrían prescindir en absoluto de ella, o de todos los elementos que nosotros consideramos esenciales en la recetas de la vida. Un organismo extraterrestre podría seguir caminos evolutivos que escapan a las posibilidades contempladas por la más exaltada ciencia ficción, sin embargo, parece lógico que el primer paso en la búsqueda de vida en los exoplanetas esté orientado por lo que nosotros sabemos sobre el fenómeno, y en nuestro mundo todas las formas de vida necesitan agua (en cantidades variables por supuesto). Una vez que hayamos descartado la existencia de vida según nuestros parámetros podemos dar rienda suelta a nuestra imaginación y estudiar otras opciones.

Por ahora no tenemos forma de progresar en el estudio de los mundos de la enana TRAPPIST-1. El Hubble agudizó su ojo todo lo que pudo y analizó el espectro de un par de planetas del sistema, pero fue incapaz de descubrir rastros de hidrógeno, una mala señal para las posturas optimistas. Todo lo que podamos deducir se ve difuminado porque no conocemos todos los factores presentes en la ecuación y los márgenes de error son grandes. Tendremos que esperar hasta la entrada en servicio del telescopio espacial James Webb (que será lanzado el 2019) para disponer de nuevos antecedentes. Mientras tanto la imaginación sigue volando.

La sonda OSIRIS REx capta espectaculares imágenes de nuestro planeta

El pasado 22 de septiembre, la sonda OSIRIS REx se aproximó a nuestro planeta para efectuar una maniobra de asistencia gravitatoria, que le permitió corregir el plano de su órbita seis grados y apuntar en dirección al asteroide Bennu (1999 RQ36). La corrección obtenida en la velocidad de la nave fue de 3,7 km/s

El equipo de la misión aprovechó este sobrevuelo programado para calibrar los instrumentos de la sonda, así es que utilizaron las cámaras MapCam y NaviCam para obtener un conjunto de espectaculares imágenes de la Tierra y su Luna. El punto de mayor acercamiento de la sonda a nuestro planeta ocurrió sobre la Antártida, cuando la nave estuvo a unos 17.237 kilómetros, posteriormente siguió una ruta hacia el norte por el océano Pacífico.

La Tierra, captada por la nave OSIRIS REx desde una distancia de 170.000 km gracias al instrumento MapCam. Se divisa la vastedad del océano pacífico, junto a porciones de Australia, península de baja California y la costa suroeste de Estados Unidos. Al centro se observa el reflejo de la luz solar sobre el océano.

Una vez completada la maniobra, OSIRIS REx comenzó a alejarse nuevamente. El 25 de septiembre, mientras se retiraba,  el instrumento NavCam capturó esta espectacular imagen de la Tierra y su compañera espacial:

Espectacular imagen en blanco y negro captada por el instrumento NavCam 1. Sobre la pequeña bola gris a la derecha abajo han caminado 12 personas (NASA/Goddard/University of Arizona).

OSIRIS REx despegó de la Tierra el 8 de septiembre de 2016. Su objetivo es posarse sobre Bennu, un asteroide de unos 500 metros de diámetro de tipo carbonáceo (los asteroides pueden ser rocosos, metálicos y carbonáceos), extraer unos 60 grs. de regolito y devolverlas a la Tierra dentro de una cápsula especialmente diseñada. OSIRIS REx llegará a su destino al año 2018, pero solo lanzará sus muestras el año 2023. Esta muestra del asteroide permitirá a los científicos formarse una mejor idea sobre los orígenes y evolución de nuestro sistema solar.

       Video del sobrevuelo.

Asteroide Bennu, destino de OSIRIS REx.

Otra foto memorable, captada por una "vieja" sonda, AQUÍ.

Gliese 710 y su futura visita al sistema solar.

Nuestro Sol completa una vuelta alrededor del núcleo galáctico cada 225 millones de años. De hecho, todas las estrellas de la galaxia se mueven alrededor del núcleo, aunque con velocidades distintas. Hoy, la estrella más cercana a nuestro Sol es Próxima Centauri, una enana roja a 4,2 millones de años luz, pero no ostentará este récord por siempre: dentro de 1,5 millones de años la estrella Gliese 710 se aproximará a nada menos que 0,21 años luz de distancia, prácticamente a tiro de piedra cuando pensamos en escalas cósmicas.

Gliese 710 (GJ710) se encuentra ubicada actualmente en la constelación de la Serpiente, a unos respetables 60 años luz de distancia. Es una estrella más pequeña que nuestro Sol tipo K7, de unas 0,6 masas solares, y con solo un 4% de la luminosidad del Sol. El asunto es que Gliese 710 está reptando rápidamente hacia nosotros y dentro de un millón y medio de años irrumpirá en la nube de Oort, que marca la frontera exterior de nuestro sistema solar. Esta nube de Oort es una estructura hipotética con forma de esfera que estaría situada a un año luz del Sol. Agruparía billones de cometas... todo el material sobrante de la formación de nuestro sistema solar. El caos gravitatorio provocado por la abrupta aparición de Gliese 710 causará que un número importante de estos cometas se desplacen hacia el sistema solar interior, aumentando el riesgo de una colisión con la Tierra. Por otra parte, todas las estimaciones aseguran que las órbitas de los planetas del sistema quedarán a salvo.

La nube de Oort, región exterior del sistema solar que alberga cientos de millones de cometas (Wikipedia).

Hoy Gliese 710 tiene una magnitud aparente de 9,6 y por tanto es invisible a simple vista, pero su brusco acercamiento cambiará las cosas y durante su máxima aproximación los astrónomos del futuro la verán como una estrella de primera magnitud (más luminosa que Sirio). Brillará con la misma tonalidad que Antares, la principal estrella de la constelación de Escorpión.

Estos cruces y visitas estelares son algo común en el baile estelar. Otras estrellas -que ahora vemos lejanas- han cruzado cerca de nuestro Sol en un pasado remoto y otras estrellas se están aproximando. Por ejemplo, la estrella de Barnard, hoy situada a 5,8 años luz de distancia, llegará a estar a unos 3,7 años luz de nosotros dentro de diez mi años. El sistema triple de Alfa Centauri también se está acercando y llegará a ubicarse a unos 3,3 años luz  dentro de 30.000 años, luego continuará su viaje y se alejará inexorablemente de nuestro Sol.

Gliese 710 brilla en el centro de la imagen. Dentro de un millón de años será nuestra vecina más cercana (Digitized Sky Survey, Sky View).

Los astros que nos visitarán a futuro. Se aprecia que Gliese 710 entrará en la nube de Oort, desestabilizando una cantidad importante de cometas que podrían "caer" hacia la Tierra.

La mayoría de los datos utilizados para predecir estas trayectorias provienen de las campañas de observación astrométricas efectuadas por Hipparcos, un satélite europeo ya fuera de servicio. Su reemplazante es el satélite Gaia de la ESA, una máquina espectacular que ya dio pruebas de su valía confeccionando este mapa de nuestra galaxia. Se espera que Gaia obtenga datos mucho más precisos que nos permitan formarnos un panorama completo de nuestro vecindario, y de las estrellas que eventualmente puedan pasar a nuestro lado y darnos un codazo.

Se debe recordar que las estrellas enanas rojas, naranjas y marrones son las más abundantes del universo. También son las más difíciles de detectar, aunque estén frente a nuestras narices, debido a su escaso tamaño, temperatura y brillo. La mayoría de las compañeras cercanas a nuestro Sol son enanas rojas, y no se puede descartar que a futuro descubramos nuevas vecinas en el barrio.

En principio la visita de Gliese 710 no es una gran fuente de preocupaciones. El peligro se produciría dentro de un futuro inimaginablemente lejano (todos nosotros dormiremos el sueño de los justos) y no tenemos certezas de que nuestra especie campee todavía por la Tierra. De todas formas, si conseguimos sobrevivir a las amenazas presentes podríamos suponer que a esas alturas ya existirán medios tecnológicos para neutralizar la amenaza.