¿Cómo le parecería nuestro Sol a una civilización extraterrestre si lo está mirando a través de un telescopio similar al Telescopio Espacial Kepler? ¿Serían capaces de detectar cambios de brillo como podemos cuando uno de los planetas transita?

Comencemos con algunos conceptos básicos. A 100 años luz de aquí, el Sol sería una estrella tenue, aproximadamente de magnitud 7. Eso es aproximadamente dos veces más tenue para ver a simple vista en una noche muy oscura. Por otro lado, sería brillante para Kepler, uno de los más brillantes que observó.

La Tierra estaría cerca del Sol: nunca más de 1/30 de un arco de segundo de distancia. Júpiter estaría un poco más lejos, aproximadamente 1/6 de segundo de arco. Por lo general, cuando observa desde el suelo, la atmósfera limita la resolución a 1-3 segundos de arco, dependiendo de si tiene buenas condiciones de observación o realmente fenomenales. Desde el espacio, por supuesto, puede hacerlo mucho mejor, pero luego se encuentra con un obstáculo de contraste: el Sol es aproximadamente mil millones (10 ^ 9) veces más brillante y los planetas se pierden en el resplandor (métodos de alta tecnología para cortar el Sin embargo, el deslumbramiento está en desarrollo).

En pocas palabras, no verás los planetas en sí, ciertamente no con un telescopio como Kepler.

Para que Kepler vea eclipses, los extraterrestres tienen que estar viviendo en un planeta que se encuentra exactamente en el plano del sistema solar. Si no, no hay eclipses, y no hay nada que detectar.

Pero supongamos que tienen suerte. ¿Cómo sería un eclipse? Júpiter tiene unos 140,000 km de diámetro y 10 veces más grande que la Tierra. El Sol tiene aproximadamente 1,4 millones de km de diámetro, o 10 veces más grande que Júpiter. Eso significa que el área aparente del Sol es 10 × 10 = 100 veces más grande que Júpiter. Entonces podemos esperar que Júpiter bloquee 1/100, o 1% de la luz del Sol. La Tierra es 10 veces más pequeña, con 100 veces menos área, que Júpiter, por lo que bloquearía aproximadamente el 0.01% de la luz del Sol.

¡No es un gran efecto! Especialmente para la Tierra. El equipo de Kepler ha tenido éxito al hacer un esfuerzo inmenso para comprender la respuesta de su telescopio y cómo cambia con el tiempo. ¡También tienen que asegurarse de que no están viendo puntos de estrellas! Las manchas solares más grandes son aproximadamente del mismo tamaño que Júpiter.

La otra complicación es el tiempo. La Tierra solo eclipsará al Sol una vez al año. Júpiter tiene un período orbital más largo, 12 años, por lo que debe esperar 12 años para ver una repetición del eclipse. Y si quieres estar realmente seguro, debes esperar hasta que hayas visto 3, 4 o 5 eclipses, toda una vida de espera.

Ahora, ¿sería detectable la nube de Oort o el cinturón de Kuiper? Creo que probablemente no. Creemos que la nube de Oort está formada por cometas, que suelen tener un diámetro de aproximadamente 10 km, mucho más pequeños que Júpiter o la Tierra, lo que significa que las inmersiones en la luz del Sol son casi infinitamente pequeñas. Conocemos unas pocas docenas de objetos del cinturón de Kuiper, y los que sabemos son bastante grandes: Plutón tiene un diámetro de aproximadamente 2000 km, 20% de la Tierra, por lo que sus eclipses serían de aproximadamente 0,0004% de profundidad. Bastante superficial, y no sé si Kepler podría detectar tal eclipse. Entonces, los eclipses individuales serían eventos bastante poco impresionantes, si se detectaran en absoluto.

Si hubiera muchos, muchos objetos del Cinturón de Kuiper siempre zumbando a través del Sol, tal vez el efecto neto sería significativo. Hasta donde sabemos, hay muchos de ellos por ahí. Dicho esto, solo hemos comenzado a encontrar objetos del Cinturón de Kuiper, y los únicos objetos de la nube de Oort que hemos visto son cometas perturbados en órbitas que los llevan al sistema solar interior. Puede que, tal vez, haya muchas cosas por ahí que aún no conocemos. Más bien lo dudo porque nuestras teorías sobre la formación del sistema solar no esperan tal cosa. Pero, por otro lado, la naturaleza tiene una forma de sorprendernos, y luego tenemos que inventar nuevas teorías.

Respuesta larga, pero agregaré un pensamiento final. KIC 8462852 es único. Ningún otro objeto Kuiper muestra estas extrañas variaciones de brillo. Pero esos otros sistemas solares presumiblemente también tienen cinturones de Kuiper y nubes de Oort. Entonces, lo que sea que esté sucediendo en KIC 8462852, es nuevo y diferente. ¡Por eso es tan fascinante! ¡Esto es lo que hace que la ciencia sea divertida!

Su respuesta viene dada por la ecuación del módulo de distancia:
[matemáticas] mM = 5log_ {10} (d) – 5 [/ matemáticas]
donde m es la magnitud aparente del objeto a la distancia d (en parsecs), y M es la magnitud absoluta.

El Sol tiene una magnitud óptica absoluta de 4,83, y 1 parsec = 3,09 ly, entonces:

[matemáticas] m _ {\ odot} (3.23 pc) = 2.38 [/ matemáticas]

[matemáticas] m _ {\ odot} (32.3 pc) = 7.38 [/ matemáticas]

[matemáticas] m _ {\ odot} (323 pc) = 12.38 [/ matemáticas]

El Sol debería ser visible a simple vista (es decir, de menos de 6 ° magnitud) dentro de aproximadamente 50 ly.

Actualmente se cree que 140 o más estrellas de tipo espectral “G” (sin incluir los restos estelares de enanas blancas) se encuentran en un radio de alrededor de 100 años luz o (o 30.7 parsecs) lejos de nosotros.

La magnitud absoluta es la medida del brillo intrínseco de un objeto celeste. Es la magnitud aparente hipotética de un objeto a una distancia estándar de exactamente 10.0 parsecs (32.6 años luz) del observador. [Esto coloca los objetos sobre una base común y permite comparar la verdadera producción de energía de los objetos astronómicos sin la distorsión introducida por la distancia.]

Una estrella a 10 parsecs tiene una paralaje de 0.1 “(100 mili segundos de arco). La magnitud absoluta del Sol es 4.83, lo que significa que si el Sol está a 10 parsecs de distancia, su magnitud será 4.83, apenas visible para nosotros. puede ver es Mag.6) Ahora estamos hablando de un sol como una estrella a 30 parsecs de distancia: la magnitud será de alrededor de 8.

El método de observación indirecta para detectar planetas exo es observar un tránsito o un eclipse. Esto es cuando un planeta cruza frente a su estrella madre, disminuyendo temporalmente el brillo de la estrella en una pequeña cantidad. Este método permite a los científicos calcular la densidad y el tamaño del planeta con respecto al tamaño de la estrella.

La precisión fotométrica de KEPLER es bastante adecuada para observar estrellas de Mag.8 a una distancia de ~ 100 años luz. Un telescopio “similar a Kepler” también puede detectar planetas en el Sistema Solar, especialmente Júpiter y Saturno, los gigantes gaseosos a medida que transitan por el Sol. ¡No estoy muy seguro de los otros planetas! La nube de Oort y el cinturón de Kuiper pueden no ser detectables.

En nuestro sistema solar, todos los cuerpos orbitan un centro de masa común, incluido el Sol, pero el Sol es tan grande en comparación con los planetas, que el centro de masa se encuentra realmente dentro del Sol. Esto hace que el Sol parezca moverse de un lado a otro, y el espectro del Sol también se mueve de un lado a otro. Entonces, la técnica Doppler se usa más ampliamente para detectar planetas extrasolares, es más adecuada para buscar planetas muy masivos que orbitan cerca de su estrella madre. Esto se debe a que la estrella madre se moverá más con un gran planeta cercano, creando así un cambio espectral más grande y más fácilmente detectable. La mayoría de los planetas descubiertos alrededor de otras estrellas han sido muy masivos y orbitan extremadamente cerca de su estrella madre.

[Por cierto, no “miramos” a estas estrellas: tienen imágenes, y debido a la alta relación señal / ruido, cada parámetro se observa seis veces. Las listas de fuentes de cada conjunto de los seis escaneos se fusionan para evaluar la magnitud media y RMS del objeto observado.] Precisión fotométrica

Varias misiones han encontrado varios planetas que orbitan alrededor de estrellas parecidas al sol en el rango de 100 años luz … algunos ejemplos: estrellas G dentro de 100 años luz

Planet, HD 75289, estrella en órbita HR 3497 A / 94.40 ly / tipo G0V /1.05 masa solar / Constelación Vela
Planet, HD 111232, estrella en órbita CP-67 2079 /94.2 ly / tipo G5V /0.9 masa solar / Constelación de Musca
Planet, HD 70642, estrella en órbita CD-39 4247 / 93,8 ly / tipo G58 / 1 masa solar / Constellation Vela
Planeta, HD 33636, en órbita BD + 04858 / tipo G0V / 0,99 masa solar / Constelación de Orión-Tauro
Planet HD 52265, orbitando HR-2622 / G0VII /91.5 ly / 1.13 masas solares / Constelación Monoceros