Tomás Mazón

Exoplanetas: planetas en otras estrellas

 

Determinados avances científicos hacen que uno se sienta un poco viejo, y el descubrimiento de planetas alrededor de otras estrellas es uno de ellos. Hasta los años 90 detectar un planeta alrededor de otra estrella que no fuera el Sol resultaba utópico, pero en esa década se empezaron a descubrir los primeros. La progresión actual en la cifra de planetas detectados cada año crece  a un ritmo vertiginoso, sobre todo tras la puesta en funcionamiento del telescopio espacial Kepler, un instrumento muy especializado y dedicado en exclusiva a esta tarea.

 

Hoy conocemos ya nada menos que 1.516 planetas en otras estrellas, con observaciones confirmadas por fuentes diferentes. Pero la cifra crece casi a diario. La información actualizada la podéis encontrar  en la web Exoplanets. La mayoría se encuentran a distancias del orden de 300 años luz, en nuestro vecindario galáctico más próximo, aunque el telescopio espacial Kepler ha aumentado esta distancia hasta 3.000 años luz en la estrecha franja del firmamento en la centra sus observaciones.

 

Hasta hace relativamente poco tiempo nuestro Sistema Solar era el único sistema planetario del que se conocía su existencia. Todas las elucubraciones sobre su formación y evolución, las teorías sobre la formación de planetas, e incluso las posibilidades de que exista vida en otro lugar del Universo estaban limitadas porque no éramos capaces de detectar planetas alrededor de otras estrellas.

 

No obstante, se suponía que la difultad técnica de este tipo de observación era la culpable de ello, y que con toda probabilidad el Universo estaría repleto de planetas. Pero no dejaba de ser una suposición. Necesitábamos instrumentos de una precisión que no teníamos. Se trataba de un problema técnico.

 

Todavía hoy somos incapaces de ver ninguna estrella que no sea el Sol como un disco con cierto tamaño. Las estrellas están increíblemente lejos de nosotros en comparación con sus tamaños. La resolución máxima que alcanzamos no se acerca siquiera a la necesaria para ello, de modo que las estrellas son puntos para nuestros telescopios. Las imágenes en las que esto no es así no muestran otra cosa más que el resplandor de la estrella, no su superficie, motivado tanto por saturar la capacidad de la cámara como por los defectos de la óptica. Las estrellas, a pesar de ser muy grandes, están demasiado lejos. Y los planetas no sólo son más pequeños sino que no emiten luz, tan sólo la reflejan.

 

El primer método sugerido para detectar planetas era muy sencillo: si un planeta que gire alrededor de otra estrella se alinea con nosotros, oscurecerá en parte el brillo de la estrella. Obviamente no seremos capaces de ver el disco del planeta cruzar por delante del disco de la estrella, pero sí que podremos medir las sutiles diferencias en el brillo de la estrella. De medir el brillo de los astros se encarga la fotometría, disciplina que experimentó un avance espectacular con la invención de los sensores CCD para las cámaras.

 

De esta forma, si medimos disminuciones regulares en la luminosidad de una estrella podremos inferir que un planeta se ha cruzado en nuestra línea visual. Es como ver minieclipses. Este método sin embargo presenta dos problemas: la mayoría de los planetas no tienen por qué cruzar por delante de nuestra visual, y además, puesto que será necesario observar repetidas veces la disminución de luminosidad en la estrella nos veremos obligados a observarla de forma casi constante, algo imposible en la práctica.

 

En cambio el método de las velocidades radiales está dando unos resultados mucho mejores. Se fundamenta en medir los minúsculos movimientos que el tirón gravitacional de un planeta genera en su estrella. Puesto que el planeta girará en una órbita elíptica, la estrella se verá afectada por la fuerza de la gravedad que éste ejerza sobre ella de forma variable y cíclica. Así, midiendo los pequeños cambios cíclicos en la posición de una estrella podemos determinar si hay un planeta a su alrededor, o varios. Incluso somos capaces de averiguar su masa, su período de rotación y hasta de qué están compuestos de forma general. 

 

Alcanzar este grado de precisión en las observaciones es realmente meritorio. El modo de trabajo está basado en la observación del efecto doppler y el desplazamiento de las líneas espectrales de la luz de la estrella, un tema interesantísimo y clave en la astronomía sobre el que ya hablamos aquí tanto de la distancia a las galaxias como de la espectroscopía. Con ello deducimos en primer lugar el movimiento de la estrella en el sentido delante-atrás respecto a nosotros (nunca lateral o arriba-abajo) y con los datos de varias observaciones hallaremos el número de planetas, el período de su órbita y su masa.

 

Obviamente, los planetas que más fácilmente se detectan son los de período muy corto, de pocos días. Cuanto mayor es el período más tiempo necesitamos de observación y por tanto nos cuesta más encontrar planetas, aunque no por ello se han dejado de encontrar planetas con períodos del orden de cientos de días.

 

Recientemente saltó a primera página de los periódicos un emocionante descubrimiento: se había encontrado un planeta de tamaño similar al de la Tierra alrededor de la estrella más cercana al Sol, Alpha Centauri. Esta estrella en realidad se trata de un sistema triple, es decir, que son tres estrellas muy cercanas entre sí que rotan alrededor de un centro de masas común. No es algo tan exótico como pueda parecer sino que esta combinación es al contrario muy abundante -y no digamos ya los sistemas binarios con dos estrellas, que son más comunes incluso que las estrellas aisladas-. Sin embargo, el planeta presenta un período de rotación cortísimo, de tan sólo 3 días, lo cual implica que está muy cerca de la estrella, demasiado cerca.

 

Esto nos introduce en otro concepto al que nos referimos cuando tratamos sobre la posibilidad de vida en otros planetas, el de la zona de habitabilidad. Se dice que un planeta se encuentra en una zona habitable cuando su distancia respecto a su estrella madre es tal que permite la existencia de agua en forma líquida, es decir, entre 0 y 100 ºC. Aunque no tenga que ser necesariamente así, la vida que conocemos necesita del agua como medio catalizador, además de estar compuesta por moléculas y elementos muy básicos. Si la estrella es de brillo muy intenso su zona habitable estará alejada, mientras que si el brillo es débil estará más cerca. Desde luego el planeta "gemelo" del que hablábamos no se encuentra en la zona habitable de su estrella, ya que se calcula que su temperatura superficial es de unos 1.200 ºC al estar tan cerca de su estrella, tan sólo un 8% de la distancia que nos separa a nosotros del Sol.

 

Imaginemos que lo estuviera, o que descubrimos pronto otro planeta que sí fuera habitable esté en la estrella más cercana posible después del Sol. Parece que es sólo cuestión de tiempo hacerlo. El siguiente paso sería encontrar vida, y más aún, vida inteligente. ¿Habrá alguien más por ahí fuera dándole vueltas a encontrar su lugar en el Cosmos como hacemos nosotros? ¿Seremos los únicos? Carl Sagan decía una frase muy bonita: "Somos la encarnación local del Cosmos que ha crecido hasta tener consciencia de sí". Así es pero, ¿tendremos el valor añadido de ser los únicos? Si lo lógico y la realidad fueran unidos, podríamos decir rotundamente que no, que el Universo en cambio debería rebosar de vida.