¿Qué es el catálogo de Hypatia?

Concepto artístico de algunos de los diferentes tipos de exoplanetas descubiertos hasta ahora. Imagen vía NASA.

A medida que se descubren más y más exoplanetas, con 3, 778 confirmados hasta el momento más 2, 737 candidatos adicionales, el enfoque cambia de simplemente encontrar exoplanetas a comprenderlos. Con ese fin, la astrofísica planetaria Natalie Hinkel del Southwest Research Institute (SwRI) en San Antonio, Texas, ha desarrollado una nueva y grande base de datos, que llamó el Catálogo Hypatia. Utiliza grandes datos, conjuntos de datos extremadamente grandes, organizados de una manera que espera que conduzca a una comprensión más profunda de los planetas habitables. Una declaración de SwRI el 28 de agosto de 2018, dijo:

De particular interés son los exoplanetas que podrían albergar vida.

Hinkel señaló en la declaración que el concepto de los científicos de la habitabilidad planetaria está cambiando a medida que pasa el tiempo, y se aprende más sobre estos mundos distantes. Ella explicó:

Al principio, los científicos se centraron en las temperaturas, buscando exoplanetas en la zona de Ricitos de Oro, ni muy cerca ni muy lejos de la estrella, donde podría existir agua líquida.

Pero la definición de habitabilidad está evolucionando más allá del agua líquida y una temperatura agradable.

Natalie Hinkel estudia los elementos químicos en las estrellas cerca de nuestro sol y, como lo describe, "la interacción química entre las estrellas y sus planetas". Imagen a través de NatalieHinkel.com

Ella dijo que, junto con las temperaturas adecuadas y el agua líquida, también hay otros requisitos para la habitabilidad, como los componentes químicos (hidrógeno, carbono, nitrógeno, oxígeno y fósforo) necesarios para la vida. El planeta habitable similar a la Tierra también necesita una composición rocosa con elementos como el hierro, el silicio y el magnesio. La geoquímica activa y una atmósfera protectora lo suficientemente densa se consideran necesarias para que la vida florezca. Como señaló Hinkel:

Con la tecnología actual, no podemos medir la composición de la superficie de un exoplaneta, mucho menos su interior. Pero podemos medir la abundancia de elementos en una estrella espectroscópicamente, estudiando cómo interactúa la luz con los elementos en las capas superiores de una estrella. Usando estos datos, los científicos pueden inferir de qué están hechos los planetas en órbita de una estrella, utilizando la composición estelar como proxy de sus planetas.

Y así nació la base de datos del catálogo de Hypatia.

El catálogo es una base de datos disponible públicamente que ayuda a los investigadores a "explorar" miles de estrellas y posibles sistemas planetarios, observados durante los últimos 35 años.

Es la base de datos más grande de estrellas y sus elementos químicos que se encuentran dentro de los 500 años luz.

La base de datos también contiene 72 elementos estelares, desde hidrógeno hasta plomo, y datos de abundancia química en 6, 156 estrellas, de las cuales se sabe que 365 tienen planetas.

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También puedes seguir en Twitter: @HypatiaCatalog

Concepto artístico de una estrella similar al sol y sus planetas, formándose a partir de una sola nube de gas y polvo. El catálogo de Hinkel's Hypatia permitirá a otros astrónomos explorar las abundancias químicas de las estrellas y, de esta manera, les permitirá de qué podrían estar hechos los planetas en órbita de una estrella. Ilustración de NASA / JPL-Caltech / T. Pyle, SSC

Hinkel continuó:

El Catálogo Hypatia y otras grandes bases de datos de abundancias químicas estelares abren una nueva era de exploración de exoplanetas. Descubrimos que algunos de los planetas, incluido uno en la zona habitable, son probablemente "mundos de agua", compuestos de 5 a 25 por ciento de agua, lo que afectaría fuertemente su habitabilidad.

En comparación, la Tierra tiene 0.02 por ciento de agua.

Hinkel formó parte del equipo de investigación que recientemente modeló la cantidad de agua contenida en los siete planetas conocidos del tamaño de la Tierra que orbitan la estrella cercana TRAPPIST-1. Ahora está trabajando con una variedad de algoritmos de aprendizaje automático para explorar cómo la presencia de un planeta podría influir en la química de la estrella anfitriona.

Hinkel también ha modelado la abundancia de agua en el sistema planetario TRAPPIST-1, que tiene 7 planetas conocidos del tamaño de la Tierra, 3 de los cuales se encuentran en la zona habitable de la estrella. Imagen vía NASA / JPL-Caltech.

La base de datos del catálogo de Hypatia lleva el nombre de una de las heroínas científicas favoritas de Hinkel: Hypatia (nacido alrededor del 350-370; fallecido en el 415 dC), filósofo, astrónomo y matemático que vive en Alejandría, Egipto. Una descripción detallada de la vida de Hypatia está disponible aquí.

Hipatia de la antigua Alejandría, Egipto. Imagen vía From Little Journeys to the Homes of Great Teachers: Hypatia por Elbert Hubbard, 1908. El catálogo de Hypatia lleva el nombre de ella.

Hinkel le dijo a EarthSky por qué estaba motivada para nombrar la base de datos después de Hypatia:

Para entender por qué llamé a mi base de datos, en lo que he trabajado más y más duro en mi vida, de lo que estoy más orgulloso en mi carrera, debes saber un poco sobre Hypatia. Era una mujer fuerte, inteligente, independiente y valiente. Ella trabajó duro y dijo lo que pensaba, independientemente de la consecuencia. Hipatia desempeñó un papel muy poderoso, uno que se hizo aún más impresionante como mujer en una arena mayormente masculina.

Le puse un nombre a mi base de datos, porque la respetaba y empatizaba con ella. En muchos sentidos, su espíritu es uno que trato de seguir.

Explore: visite el catálogo de Hypatia

En pocas palabras: el nuevo catálogo de Hypatia permitirá a los astrónomos comprender mejor los exoplanetas distantes y les ayudará a determinar cuáles pueden ser habitables.

Fuente: Abundancias estelares en el vecindario solar: el catálogo de Hypatia

Vía SwRI