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La búsqueda de planetas extrasolares da pasos acelerados y abre una nueva ventana al universo – Conocer más cuerpos en torno a otras estrellas ayuda a averiguar cómo se formó el sistema solar

En el universo, en torno a estrellas como el Sol, o más grandes, o más pequeñas, o más viejas, o más jóvenes…, debe haber millones de mundos. Se han encontrado ya más de medio millar y la lista crece a un ritmo frenético. Los descubrimientos empezaron hace pocos años y el alcance de los telescopios y de las técnicas de observación son aún limitados, pero mejoran de modo espectacular. Y las perspectivas son enormes: puede haber planetas en órbita en un tercio o incluso en la mitad de las estrellas, aunque esta sea una estimación muy especulativa, advierten los científicos.

¿Habrá planetas como la Tierra? ¿Serán habitables? Los científicos intentan contestar estas preguntas obvias, pero todavía no están en condiciones de hacerlo. De momento ni siquiera ven esos otros planetas, en la inmensa mayoría de los casos, sino que deducen su presencia indirectamente.

“Si nuestra galaxia fuera una ciudad de tipo medio, la zona en la que estamos encontrando exoplanetas sería nuestro propio bloque de viviendas y el más cercano (a 10 años luz de la Tierra) estaría en nuestro descansillo”, explica Ignasi Ribas, del CSIC y del Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña. Con el símil, Ribas pone en perspectiva el territorio de esta cacería científica de objetos celestes que se parezcan más o menos a nuestro mundo, aunque a esta altura “hemos aprendido ya a llevarnos una sorpresa tras otra en el campo de los planetas extrasolares”, dice Carlos Eiroa, astrónomo de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM).

Las distancias reales son abrumadoras y la comparación de la ciudad y la casa se agradece para digerir el hecho de que los 505 planetas extrasolares descubiertos están en un radio de unos pocos centenares de años luz a nuestro alrededor, y la Vía Láctea, con 300.000 millones de estrellas, tiene un diámetro de 100.000 años luz. Por cierto, hay cientos de millones de galaxias en el universo.

La cacería está siendo un éxito, hasta el punto de que, en 15 años, se ha pasado de conocer solo los ocho planetas que giran en torno al Sol (entonces nueve, porque Plutón se consideraba planeta de pleno derecho) a 505. Y, como buena cacería, la competición por obtener más presas -planetas- y más interesantes es feroz, sobre todo entre dos familias de astrónomos, una estadounidense, liderada por Geoff Marcy, y otra europea, con Michael Mayor a la cabeza. Esta última, por cierto, lleva últimamente la delantera.

Los exoplanetas tienen algo especial en la cultura y la imaginación social, incluidos los astrónomos. Es algo que toca una fibra sensible de la gente: “Todos nos preguntamos si estamos solos, y la astrofísica intenta responder a esta cuestión, pero estamos dando solo los primeros pasos”, dice Eva Villaver, de la UAM.

“Creo que toda la comunidad astronómica estaba convencida, antes de que se descubrieran, de que debían existir planetas en torno a otras estrellas”, apunta Benjamín Montesinos, del Centro de Astrobiología. “Era pretencioso pensar que nuestro sistema planetario fuera único, así que era cuestión de tiempo el descubrirlos, y sucedió cuando las técnicas de detección y análisis estuvieron suficientemente pulidas”, añade.

El gran ¡eureka! planetario, en 1995, fue del suizo Mayor (Observatorio de Ginebra), trabajando con su entonces joven discípulo Didier Queloz. Ellos pusieron a punto un método sutil para notar la presencia de un cuerpo en órbita de una estrella similar al Sol, y triunfaron con el descubrimiento de 51 Pegasi b, un planeta grande, como Júpiter, girando alrededor de una estrella -y muy cerca de ella- que está a una distancia de unos 42 años luz de la Tierra.

Tres años antes se habían detectado tres cuerpos en órbita de un pulsar (un remanente de estrella muerta) y se consideran más bien precursores peculiares, dando la primicia a Mayor y Queloz.

Su hallazgo despertó enorme interés y voló la imaginación buscando mundos como el nuestro -y, a ser posible, con vida extraterrestre- alimentada, a veces, por términos que para los científicos no tiene el significado corriente. “Hay que tener mucho cuidado para no confundir a la gente”, advierte Montesinos. “Por ejemplo, cuando usamos la definición de zona habitable alrededor de una estrella, nos referimos a un conjunto de órbitas en las cuales un planeta similar al nuestro, rocoso y con atmósfera, podría tener agua líquida, que los biólogos consideran solvente indispensable para la formación de la vida, en nuestro caso”. De momento, ni siquiera se ha descubierto un planeta como la Tierra (el menor tiene una masa varias veces superior), y la vida exige más condiciones que el agua. Así que de identificar habitable con lugar al que viajar, nada de nada, por mucho tiempo.

“Cuando uno tiene pocos ejemplos, y en el caso de nuestro sistema solar era un ejemplo único, tiendes a pensar que todos los demás serán más o menos iguales; pero no, con los exoplanetas estamos descubriendo la enorme variedad de la naturaleza, porque son muy distintos”, explica Ribas. “La verdad es que, hasta ahora, clones de nuestro sistema solar no hemos encontrado ninguno, así que no sabemos cómo es de común este modelo de sistema planetario”, añade.

El nombre del primer exoplaneta, 51 Pegasi b, como todos los demás, es escuetamente técnico, tal vez, como dice Mayor, “porque no puedo bautizar de otro modo algo que no veo”.

Solo una docena de planetas extrasolares han sido vistos directamente y aparecen en las fotografías como un puntito tenue. El resto se ha detectado por métodos indirectos. El más común consiste en medir en la estrella el efecto de la interacción gravitatoria que tiene con el planeta. Una forma de entenderlo es imaginando una persona adulta que hace girar a su alrededor a un niño muy pequeño sujetándole por las manos: de lejos no se distinguirá al niño, pero de su existencia informa el bamboleo del adulto al darle vueltas. Los tamaños no se ajustan ni de lejos a la realidad de las observaciones de los astrónomos, pero el adulto es la estrella y el niño, el planeta que no se ve. “Júpiter induce en el Sol un cambio de su velocidad de 13 metros por segundo”, explica Eiroa.

Otra técnica se denomina de tránsito, que es como un minieclipse en el que el planeta se cruza por delante de la estrella en la línea de visión del telescopio terrestre, provocando un mínimo oscurecimiento del astro. “El tránsito de un planeta tipo Júpiter produce una disminución del brillo de la estrella del orden del 1%”, explica Eiroa. Y aun así se puede medir con las técnicas actuales. Pero si el planeta es mucho más pequeño, como la Tierra, “la disminución del brillo de la estrella es en torno a 0,01% y eso no lo podemos apreciar aún desde observatorios terrestres, aunque no podemos excluir que pronto haya una noticia en este sentido desde telescopios espaciales”, añade.

¿Tan difícil es verlos directamente? “Es como intentar fotografiar una bombilla de un árbol de navidad que está encendida junto a cinco estadios de fútbol de primera división iluminados”, responde Montesinos. Lo que se hace es intentar tapar la estrella en el telescopio con una máscara, o restar luz al astro en el detector, pero aun así solo se ven, de momento, algunos casos especiales, como planetas grandes en torno a estrellas de poco brillo intrínseco.

Estas dificultades de observación tienen mucho que ver en el extraño zoológico de exoplanetas encontrados. “Estamos limitados por las técnicas de detección, que son sensibles, sobre todo, a los planetas grandes que están cerca de su estrella, porque así esta se agita mucho”, dice Villaver. Pero se estudian características físicas y químicas de estos cuerpos y sus sistemas planetarios (se han hallado más de medio centenar). En algunos casos, los astrónomos incluso aprecian la existencia de atmósfera en un planeta y, analizando en su luz las firmas químicas, deducen su composición.

Si alguien pensó en apuntar los telescopios para dar con sistemas como el solar y planetas como la Tierra, a estas alturas puede decir que ha visto casi de todo menos esos dos ejemplos. Estrellas mucho más masivas que el Sol, similares, enanas blancas, gigantes rojas… todas ellas pueden, al parecer, tener planetas (rocosos o gaseosos). La mayoría de ellos son enormes, como Júpiter o más, y están tan cerca de su estrella que deben ser infiernos.

La investigación de esos mundos tiene interés científico por partida doble: por un lado, se trata de conocer el universo en sí mismo, como sea, y por otro, de averiguar, por comparación, qué procesos originaron el sistema solar hace unos 4.500 millones de años, seguramente a partir de un disco de materia suelta.

“Hasta ahora, los exoplanetas más pequeños que se han visto son las llamadas supertierras, de unas cinco veces la masa del nuestro, pero posiblemente dentro de poco tengamos algún candidato de exoplaneta similar a la Tierra”, dice Eiroa. En los observatorios espaciales -los actuales y, sobre todo, los futuros- se pone mucha esperanza por su gran resolución y la posibilidad de que observen en el infrarrojo adecuado para ver objetos fríos como los planetas. Pero también los telescopios terrestres tendrán algo que decir. “Con el gigante europeo E-ELT posiblemente se puedan detectar directamente planetas tipo Júpiter alrededor de estrellas tipo Sol”, dice Eiroa. Para ver una foto de un exoplaneta con resolución espacial, como se fotografía ahora Neptuno o Júpiter, habrá que esperar bastante tiempo.

En cuanto a encontrar en esos mundos condiciones de vida y, tal vez, ejemplos de ella, primero hay que dar con los habitables. Pero no bastará: “Para saber si un planeta alberga algún tipo de actividad biológica debemos estudiarlo de forma directa: detectarlo directamente y, después, sacar análisis de su luz que nos revelen las propiedades físico-químicas de la atmósfera”, concluye Eiroa. “A partir de ahí, podríamos deducir si esa atmósfera está modulada por la existencia de vida en el planeta”.

Exoplanetas en cifras

– De los 505 planetas extrasolares descubiertos hasta ahora, 470 se han detectado indirectamente por el bamboleo que inducen en su estrella; 395 forman sistemas planetarios, y 47 son múltiples (de más de dos cuerpos en órbita del astro).

– Uno de los exoplanetas más peculiar es HIP 13044 b, que gira en torno a una estrella originaria de otra galaxia vecina y que acabó en la Vía Láctea tras una colisión entre ambas. Es algo mayor que Júpiter y su estrella ha pasado ya la fase de gigante roja.

– El primer planeta extrasolar descubierto (1995) alrededor de una estrella como el Sol fue 51 pegasi b y, pese a ser tan grande como Júpiter, gira muy cerca de su estrella, más próximo aún que Mercurio del Sol, por lo que clasificó después como un ‘Júpiter caliente’.

– Hasta ahora no se ha identificado un sistema planetario como el solar, con planetas rocosos en sus órbitas inferiores y gaseosos en las exteriores.

– El planeta extraterrestre más pequeño detectado hasta ahora tiene un diámetro ligeramente inferior al terrestre, se llama COROT-Exo-7b y da una vuelta a su estrella cada 20 horas y tan cerca de ella que su temperatura estimada ronda los 1.000 o 1.500 grados centígrados.

– Se denominan supertierras los planetas, presumiblemente rocosos, que tienen una masa comprendida entre dos y seis veces la de la Tierra.