L’estrella dels sis móns

Full de solucions

Quina és la missió del telescopi espacial Kepler?
La missió del telescopi espacial Kepler és trobar petits planetes rocosos similars a la Terra en la zona habitable de la seva estrella.

Des de quan està en òrbita aquest telescopi espacial?
Aquest telescopi està en òrbita des del març de 2009.

Què és un exoplaneta?
Els exoplanetes són planetes que orbiten al voltant d’una estrella que no és el Sol.

Busqueu informació a Internet i definiu el concepte de zona habitable.
La descoberta d’exoplanetes reobre el debat al voltant de la possible existència de vida fora del sistema solar. Per això es parla de la zona d’habitabilitat al voltant d’una estrella. Segons l’article, i com es diu en l’enunciat, la zona habitable d’una estrella és la zona en la qual al planeta hi pot haver aigua en estat líquid i s’hi poden sostenir formes de vida, i està determinada per la distància entre el planeta i l’estrella.

Determineu quines altres condicions són fonamentals per afavorir el desenvolupament i la permanència de formes de vida.
Altres condicions que afavoreixen el desenvolupament i la permanència de formes de vida, tal com les coneixem, són:
- La gravetat en el planeta, ja que és el factor determinant perquè el planeta pugui o no retenir atmosfera.
- Un nucli metàl·lic fos, ja que quan el nucli gira genera un camp magnètic que fa de pantalla enfront de les radiacions X i gamma provinents de l’estrella.
- El temps de vida de l’estrella: només les estrelles mitjanes (com ara el Sol) i les estrelles amb menys massa que el Sol són prou estables durant el temps suficient perquè es desenvolupi la vida en un planeta.
- La proximitat de planetes gegants: atesa la intensa atracció gravitacional que exerceixen, poden desviar asteroides i protegir altres planetes de possibles impactes.
- La ubicació dins de la galàxia: lluny del centre galàctic, on les explosions de supernoves són molt més freqüents i emeten gran quantitat de radiació perjudicial per a les diferents formes de vida.

Quina és la zona habitable del sistema solar?
En el nostre sistema solar la zona habitable s’estén des de les 0,725 UA (unitat astronòmica) i pot arribar fins a les 3,0 UA. És a dir, des d’una mica més enllà del planeta Venus fins a més enllà de Mart (aquestes distàncies del radi interior i del radi exterior depenen del model de càlcul utilitzat).

Què ha descobert el telescopi Kepler?
El telescopi Kepler ha descobert un nou sistema planetari semblant al sistema solar.

Com detecta els planetes el telescopi?
El telescopi troba els planetes en detectar petites oscil·lacions en la lluentor de les estrelles que es repeteixen de manera periòdica. Aquestes oscil•lacions es deuen al fet que el planeta, quan orbita al voltant de l’estrella, la tapa i fa que disminueixi la intensitat de la llum detectada pel telescopi de manera periòdica.

Quina informació es pot obtenir de les observacions del Kepler?
A partir de les observacions fetes es pot saber el període de translació del planeta al voltant de l’estrella (any), la distància entre el planeta i l’estrella, i la massa, el diàmetre, la composició i la densitat del planeta.

Empleneu la taula següent:

Utilitzant el full de càlcul, feu-ne la representació gràfica i trobeu el valor de la constant de proporcionalitat amb les seves unitats. Nota: les distàncies () poseu-les en milions de quilòmetres i el període () en dies.

Del pendent de la recta s’obté la constant de proporcionalitat: k = 23,55•10¹⁸ km³/dies². El terme independent és relativament petit per a planetes llunyans (366<<328509), fet que ens pot indicar que la tercera llei de Kepler es compleix més per a planetes llunyans, segurament perquè els planetes llunyans tenen òrbites més circulars que els propers.

Expresseu la constant de proporcionalitat k obtinguda en les unitats del sistema internacional.
k = 3,15 • 10¹⁸ km³/s²

Feu ara els càlculs necessaris per trobar la massa de l’estrella.
Utilitzant l’expressió (2) i aïllant la massa M obtenim

Quin lloc ocupem a l’Univers?
Habitem el planeta Terra dins del sistema solar, en un dels braços de la Via Làctia dins d’un conjunt d’unes 30 galàxies, anomenat Grup Local, que forma part del supercúmul de la Verge, en un univers en expansió des des de fa uns 13700 milions d’anys (edat de l’Univers). El planeta Terra es fa formar fa uns 4500 milions d’anys, la vida sorgir a la Terra fa uns 3800 milions d’anys, i els primers homínids, fa uns 2,5 milions d’anys.

És la nostra posició a l’Univers especialment particular?
Les dades anteriors i la immensitat de l’Univers demostren clarament que des del punt de vista espacial la nostra posició en l’Univers no és gens particular. L’únic aspecte singular és el planeta Terra i les condicions que han permès l’origen de la vida.
El descobriment d’altres sistemes planetaris similars al nostre mostra que el sistema solar no és especial i, per tant, la Terra pot ser que sigui un tipus de planeta bastant comú en l’Univers. Encara no s’han trobat planetes semblants a la Terra amb unes condicions d’habitabilitat adients per al desenvolupament de la vida, però és probable que existeixin, només cal trobar-los. De moment podem començar a oblidar la visió antropocèntrica de l’Univers, en altres paraules; hauríem de tenir molt present que no som el centre del món..., cosa que massa sovint, històricament i actualment, hem oblidat.

 Autor d'aquesta pàgina: Montserrat Enrech, professora de Física a l'INS Montserrat Roig de Terrassa

Aquesta obra està subjecta a una
Llicència de Creative Commons