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En rojo, 2M1207-b, primer exoplaneta fotografiado. |
AUTOR: Raúl Aguilar Gil.
La Tierra, nuestro planeta, orbita en torno al Sol junto a nosotros otros siete planetas más. Si el Sol es una estrella como cualquier otra, y tiene planetas, no es descabellado pensar que alrededor de otras estrellas también puede haberlos.
Y así es. Hasta la fecha se han descubierto y catalogado más de 4000 exoplanetas, el primero de todos ellos “51 Pegasi b”, descubierto en 1995, hito por el cual sus descubridores, Michel Mayor y Didier Queloz, ganaron el Premio Nobel de Física.
- ¿Cómo se descubre un exoplaneta?
Hay varias técnicas de detección de exoplanetas, la primera de ellas y más evidente, pero menos eficaz es la observación directa.
Observar un exoplaneta a simple vista con los telescopios que tenemos hoy en día es prácticamente imposible. Imaginemos que situásemos el mayor planeta del sistema solar, Júpiter, en la estrella más cercana, Próxima Centauri. Observar este supuesto exoplaneta sería como intentar ver un guisante a 50 km de distancia.
Pero no es la enorme distancia el principal inconveniente, es la falta de luz. Los planetas no emiten luz propia, reflejan la luz de su estrella, que además de ser tenue se va dispersando a medida que viaja por el espacio. En el ejemplo anterior sería cómo intentar ver una bombilla a 20 veces la distancia de la Luna.
Otros problemas adicionales de tratar de ver directamente un exoplaneta es la turbulencia atmosférica o el enorme brillo cegador de la estrella en torno al cual orbitan.
Pero a pesar de todos estos inconvenientes se ha conseguido. Este que aquí se muestra es 2M1207 b, el primer planeta extrasolar fotografiado (en
un tono rojizo) orbitando alrededor de una estrella enana marrón (en blanco).
Cabe destacar que las condiciones de este exoplaneta para ser observado directamente son ideales: es muy grande, la estrella es muy poco brillante, está muy alejado de ella, y además el planeta está muy caliente, por lo que emite su propia radiación.
Hay otras técnicas de detección mucho más eficaces para encontrar exoplanetas: la técnica de las velocidades radiales, de transitos y de microlente. Las vemos:
La técnica de las velocidades radiales se basa en el movimiento relativo que una estrella hace cuando uno o varios planetas orbitando a su alrededor tiran, por efecto de la gravedad, de ella. Registrando este pequeño movimiento podemos obtener información sobre sus planetas.
El problema de este método es que solo podemos medir este movimiento en unas determinadas direcciones y además si el planeta que órbita alrededor de la estrella es muy pequeño, o está demasiado lejos, no tirará de está con suficiente fuerza como para que podamos detectar su movimiento. Este es el motivo por el cual los primeros años todos los exoplanetas que se detectaban eran muy grandes y cercanos a sus estrellas.
El método de los tránsitos es por el momento el más eficaz a la hora de detectar exoplanetas, de hecho, el 75% de los exoplanetas catalogados hasta la fecha han sido detectados con este método, y la mayoría de ellos por el telescopio espacial Kepler, ya retirado.
Un tránsito se produce cuando un cuerpo pasa por delante de una estrella. Por ejemplo, un eclipse de sol es un tránsito de la luna por delante de nuestra estrella.
Con esta misma idea podemos detectar exoplanetas. Cuando uno de ellos pasa por delante de su estrella la luminosidad de esta decaerá, y por tanto podremos concluir que tiene un planeta.
Cuando un planeta paso por delante de una estrella hace que ésta disminuya su brillo.
Pero lo mejor de este método es que no solo registramos un descenso en el brillo, sino que también podemos registrar una variación en la luz que nos llega de la estrella y comparándola con la recibida antes del tránsito podemos descubrir qué elementos químicos tiene la atmósfera del exoplaneta. Esto es debido a que diferentes elementos químicos absorben diferentes longitudes de onda de la luz.
Y el último de los métodos es el de microlente. Es el método de detección más indirecto con el que contamos, y se basa en el hecho de que, tal y como postuló Einstein en 1915 en su teoría general de la relatividad, un cuerpo con masa deforma el espacio a su alrededor y por tanto la trayectoria de la luz cercana.
Imaginemos un rayo de luz procedente de una estrella lejana que pasa cerca de un exoplaneta, cómo dicho planeta tiene masa estaría “atrayendo” al rayo de luz y desviándolo de su trayectoria, en función de si el planeta está o no, la luz procedente de la estrella lejana se desviaría o no, y por tanto la veríamos en posiciones diferentes.
- Clasificación de los exoplanetas
Inicialmente los científicos intentaron clasificar los exoplanetas en dos categorías acorde con los dos grandes tipos de planetas que tenemos en el Sistema Solar, así diferenciamos los jovianos, grandes (10-20 veces más que la Tierra) y con poca densidad y alejados de su estrella, y los terrestres, rocosos y con un tamaño similar a nuestro planeta, Marte o Venus.
Pero pronto tuvieron que ampliar su manera de clasificar exoplanetas, puesto que se encontraban gigantes gaseosos cercanos a sus estrellan, -por ejemplo 51 Pegasi B (Dimidium) se encuentra a una distancia de su estrella 10 veces menor que Mercurio del Sol-, planetas terrestres muy alejados, o se encontraban planetas con tamaños intermedios entre los rocosos y los jovianos. Así que crearon dos nuevas categorías: las supertierras y los neptunianos.
Las supertierras son planetas rocosos de tamaño similar al doble que la Tierra, y los neptunianos, tienen baja densidad (grandes atmósferas) y un tamaño superior al doble de la Tierra, pero sin llegar a ser tan grandes cómo nuestros gigantes gaseosos.
- ¿Alguno Podría ser habitable?
Entre tanto exoplaneta lo lógico es pensar que en ocasiones se den una serie de coincidencias (tamaño, composición, proximidad a la estrella) que hacen que un exoplaneta se parezca a la Tierra, y así es.
Recreación artística de Kepler 442b, un exoplaneta situado a 1115,5 años luz de la Tierra.
Existe un parámetro «Índice de Similitud a la Tierra», ESI por sus siglas en inglés, que considera la masa, radio, temperatura, cantidad de luz recibida… de un exoplaneta para establecer un grado de similitud con nuestro planeta. Pero el hecho de que un exoplaneta se parezca a la Tierra no quiere decir que sea habitable.
El principal problema lo encontramos en sus atmósferas. Con las técnicas actuales es difícil estudiar la composición de sus atmósferas, aspecto fundamental para plantearse su habitabilidad. En algunos planetas jovianos sí se ha detectado la presencia de CO2, metano o incluso agua; elementos que aquí en la Tierra vinculamos a la vida, pero que podrían ser perfectamente justificables por procesos geológicos propios del planeta.
De los más de 4000 exoplanetas detectados hasta la fecha 20 podrían ser candidatos para albergar vida, pero de momento estamos lejos de dar el salto a uno de ellos, así que lo que tenemos que hacer es cuidar el único planeta que tenemos, la Tierra.
Raúl Aguilar Gil
