En busca de otros planetas Tierra

Los astrónomos esperan descubrir otros planetas semejantes al nuestro, algunos quizás aptos para la vida.

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¿Como la Tierra? Entre los cuatro planetas del sistema de Gliese, que orbitan una estrella más tenue que nuestro Sol a unos 20 años luz, figuran el recién descubierto Gliese 581 e (en primer término) —un mundo rocoso cuya masa es dos veces la de la Tierra— y 581 d, que podrían albergar agua líquida.

Ilustración: Dana Berry

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Un anillo de polvo de 40.000 millones de kilómetros de diámetro vela el brillo del planeta Fomalhaut b (recuadro, derecha). El Telescopio Espacial Hubble captó esta imagen, una de las primeras imágenes directas de un planeta fuera de nuestro sistema solar, bloqueando la luz de la estrella (en el centro de la imagen).

Imagen en falso color: Paul Kalas / Universidad de California en Berkeley y NASA / ESA

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Cuerpo en movimiento
La distancia recorrida por el planeta Fomalhaut b desde la imagen inicial del Hubble y otra tomada en 2006 (imagen compuesta) ha permitido calcular la duración de su órbita (872 años) alrededor de
la estrella Fomalhaut. El planeta, un gigante gaseoso, tiene una masa casi tres veces la de Júpiter.

Imagen en falso color: Paul Kalas / Universidad de California en Berkeley y NASA / ESA

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El lanzamiento que envió al satélite Kepler de la NASA a contemplar las estrellas el pasado mes de marzo atrajo a mucha gente a Cabo Cañaveral, Florida. La misión del Kepler consiste en observar más de 100.00 estrellas candidatas a tener a su alrededor planetas del tamaño de la Tierra.

 

 

Malcolm Denemark / Florida Today

27 de noviembre de 2009

A los humanos nos ha costado miles de años explorar nuestro propio planeta, y siglos entender los planetas vecinos, pero en la actualidad descubrimos mundos nuevos cada semana. Hasta el momento, los astrónomos han localizado más de 400 exoplanetas, mundos que orbitan alrededor de estrellas que no son nuestro Sol. Muchos son tan raros que parecen confirmar el famoso comentario del biólogo J. B. S. Haldane: «El universo no sólo es más extraño de lo que suponemos, sino más extraño de lo que podemos suponer». A 260 años luz de la Tierra hay un émulo de Ícaro, un «Saturno caliente» que gira a tal velocidad en torno a su estrella progenitora que allí un año dura menos de tres días. Alrededor de otra estrella situada a 150 años luz hay un chamuscado «Júpiter caliente», cuya atmósfera superior le está siendo arrebatada para formar una cola gigantesca, semejante a la de un cometa. Hay tres planetas orbitando en la noche perpetua en torno a un púlsar (los restos de una estrella otrora refulgente reducida a un negro núcleo giratorio del tamaño de una ciudad), mientras que otros innumerables mundos han caído sin duda en sus respectivos soles o han sido expulsados de sus sistemas, condenados a vagar para siempre en la oscuridad.

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Entre tanto exotismo, los científicos están an­­siosos por encontrar un atisbo de algo más familiar: planetas parecidos a la Tierra, que orbiten sus estrellas a la distancia justa (ni demasiado fríos, ni demasiado calientes) para poder albergar la vida tal como nosotros la conocemos. Hasta ahora no han descubierto planetas como el nuestro, probablemente porque no son fáciles de encontrar. Distinguir un planeta pequeño y tenue como la Tierra en medio del resplandor de su estrella es como localizar una luciérnaga en un espectáculo de fuegos artificiales. Detectar su influencia gravitatoria sobre la estrella es como oír el canto de un grillo en medio de un tornado. Sin embargo, forzando al límite la tecnología disponible, los astrónomos se acercan cada vez más al día en que puedan encontrar otra Tierra y escudriñarla en busca de signos de vida.

Sólo 11 exoplanetas han sido fotografiados hasta el momento, todos ellos grandes, brillantes y convenientemente alejados de sus respectivas estrellas. Los otros han sido detectados en su mayoría gracias a la técnica de la espectroscopia Doppler, que consiste en analizar la luz estelar en busca de indicios de que una estrella muestre una levísima oscilación causada por el campo gravitatorio de sus planetas. En los últimos años los astrónomos han refinado hasta tal punto la técnica Doppler que ahora pueden determinar si la estrella se desvía apenas un metro por segundo de su movimiento previsto, más o menos la velocidad de un ser humano caminando. Eso es suficiente para detectar un planeta gigante en una órbita alejada, o un planeta pequeño muy cercano a su estrella, pero no para descubrir un mundo como el nuestro que esté situado a una distancia de su estrella comparable a los 150 mi­­llones de kilómetros que nos separan de nuestro Sol. El tirón que ejerce la Tierra sobre el Sol se traduce en un desvío de apenas una décima parte de la velocidad de un hombre andando. Los astrónomos aún no pueden detectar una variación tan ínfima en la luz de una estrella distante.

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Otro método consiste en observar una estrella para detectar la levísima disminución periódica del brillo que se produce cuando un planeta en órbita pasa por delante y bloquea una fracción de su luz. Como mucho, sólo una décima parte de todos los sistemas planetarios están orientados de tal forma que esos minieclipses, llamados tránsitos, son visibles desde la Tierra, lo que significa que los astrónomos tienen que observar con paciencia muchísimas estrellas para captar sólo unos pocos tránsitos. El satélite francés COROT, que ahora se encuentra en el tercer y último año de su misión principal, ha descubierto siete exoplanetas gracias a sus tránsitos, y uno de ellos es sólo un 70 % más grande que la Tierra.

El satélite estadounidense Kep­ler es el sucesor más ambicioso del COROT. Lanzado el pasado mes de marzo desde Cabo Cañaveral, es esencialmente una gran cámara digital con un fotómetro de 0,95 metros de diámetro y un detector de 95 megapíxeles. Cada 30 minutos toma imágenes de gran campo, que captan la luz de más de 100.000 estrellas en una sola área de cielo entre las brillantes estrellas Deneb y Vega. Desde la Tierra, unos ordenadores efectúan el seguimiento del brillo de todas esas estrellas a lo largo del tiempo y alertan a los operadores cuando detectan la ligera atenuación que podría delatar el tránsito de un planeta.

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Como la atenuación también puede deberse a otros factores, tales como las pulsaciones de una estrella variable o una gran mancha solar moviéndose sobre la superficie de la estrella, los científicos del Kepler sólo anunciarán la presencia de un planeta cuando hayan observado su tránsito un mínimo de tres veces; una espera que puede ser de unos pocos días o semanas para un planeta que orbite a poca distancia y a gran velocidad alrededor de su estrella, o de varios años para un gemelo de la Tierra. Combinando los resultados del Kepler con las observaciones Doppler, los astrónomos esperan determinar el diámetro y la masa de los planetas cuyos tránsitos observen. Si logran descubrir un planeta rocoso, más o menos del tamaño de la Tierra y en órbita dentro de la «zona habitable» (ni tan cerca de la estrella como para que el calor haya evaporado toda el agua del planeta, ni tan lejos como para que no haya más que hielo), entonces habrán hallado lo que según los biólogos podría ser un lugar prometedor para la vida.

Los mejores terrenos de caza podrían ser las estrellas enanas, más pequeñas que el Sol. Las hay en abundancia (siete de las diez estrellas más cercanas a la Tierra son enanas M), gozan de una vida larga y estable y proporcionan un suministro continuo de luz solar a todos los planetas que puedan ocupar la zona habitable y albergar vida. Más importante aún para los cazadores de planetas es que cuanto más tenue sea la estrella, más cerca estará la zona habitable (las enanas tenues son como una hoguera en un campamento, a la que es preciso acercarse para no pasar frío), por lo que será más fácil que la observación de tránsitos arroje resultados positivos. Además, un planeta más cercano ejerce mayor tirón sobre su estrella, por lo que su presencia resulta más fácil de confirmar utilizando el método Doppler. De hecho, el más prometedor de los planetas ha­­llados hasta ahora, la «supertierra» Gliese 581 d, con una masa siete veces la de la Tierra, orbita en la zona habitable de una enana roja cuya masa es sólo una tercera parte de la del Sol.

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Si se hallaran planetas semejantes a la Tierra dentro de la zona habitable de otras estrellas, quizás algún día un telescopio espacial diseñado para buscar señales de vida podría captar el es­­pectro de la luz procedente de cada uno de esos planetas y examinarlo para detectar posibles signos de actividad biológica, tales como metano, ozono y oxígeno atmosféricos, o el «límite rojo» producido cuando las plantas fotosintéticas que contienen clorofila reflejan la luz roja. Captar y analizar directamente la luz reflejada por un planeta situado junto a una estrella diez mil millones de veces más brillante no será tarea fácil. Pero durante los tránsitos, la luz estelar que atraviesa la atmósfera del exoplaneta podría ofrecer pistas sobre su composición que quizás un telescopio espacial sería capaz de captar.

Mientras intentan superar el enorme desafío tecnológico de efectuar análisis químicos de planetas que ni siquiera pueden ver, los científicos que buscan vida extraterrestre deben tener en cuenta que esa vida puede ser muy diferente de la que conocemos en la Tierra. La ausencia del límite rojo en un exoplaneta terrestre, por ejemplo, no tiene por qué significar ausencia de vida: en la Tierra la vida floreció miles de millones de años antes de que aparecieran las plantas y poblaran los continentes. La evolución biológica es tan imprevisible que aun cuando se hubiera originado vida en un planeta idéntico a la Tierra al mismo tiempo que aquí, esa vida sería hoy casi con seguridad muy distinta de la terrestre.

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Como dijo el biólogo Jacques Monod, la vida no sólo evoluciona por necesidad (los efectos universales de las leyes de la naturaleza), sino también por azar, por la impredecible intervención de innumerables accidentes. El azar ha in­­tervenido muchas veces en la historia de nuestro planeta, y lo hizo de forma especialmente dramática en las numerosas extinciones en masa que acabaron con millones de especies, dejando espacio libre para la evolución de nuevas formas de vida. Parece ser que algunos de esos aciagos accidentes fueron el resultado de la colisión de cometas o asteroides con la Tierra, el más reciente de los cuales fue el impacto de hace 65 millones de años que exterminó a los dinosaurios y creó nuevas oportunidades para los antepasados remotos de los seres humanos. Por esta razón los científicos no sólo buscan exoplanetas idénticos a la Tierra tal como es ahora, sino planetas que puedan decirnos cómo fue o cómo pudo haber sido. «Quizá la Tierra moderna sea el peor modelo que podemos usar para buscar vida en otros planetas», apunta Caleb Scharf, director del Centro de Astrobiología de la Universidad de Columbia.

No fue fácil para los anteriores exploradores llegar a las profundidades de los océanos, cartografiar la cara oculta de la Luna o buscar indicios de océanos bajo la superficie helada de las lunas de Júpiter, y tampoco será fácil encontrar vida en los planetas de otras estrellas. Pero tenemos razones para creer que existen miles de millones de planetas y que encierran la promesa no sólo de extender los límites del conocimiento humano sino también la riqueza de nuestra imaginación.

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Durante miles de años los humanos supimos tan poco del universo que nuestra imaginación nos parecía más prolífica que la realidad. Miguel de Unamuno escribió que el misticismo de los visionarios religiosos del pasado surgió como resultado de la «intolerable disparidad entre la inmensidad de su deseo y la pequeñez de la realidad». Ahora, con los avances de la ciencia, se ha hecho evidente que la creatividad de la naturaleza es muy superior a la nuestra. Se levanta el telón para dejarnos ver innumerables mundos nuevos, con diferentes historias que contar.