En el camino hacia los planetas habitables fuera del Sistema Solar

Hace unos 15 a?os, la Astrof¨ªsica inici¨® una peque?a revoluci¨®n. Michel Mayor y Didier Queloz anunciaron, en 1995, el descubrimiento del primer planeta orbitando una estrella normal distinta a nuestro Sol. El estudio de estos llamados exoplanetas se ha convertido en una disciplina tremendamente activa y son muchos ya los astr¨®nomos, y muy especialmente j¨®venes investigadores, que se dedican a descubrir y comprender estos mundos lejanos. Gracias a ello, nuestros conocimientos han crecido espectacularmente en los ¨²ltimos a?os.

Estamos en la fase m¨¢s r¨¢pida de la curva de aprendizaje. Ahora sabemos que muchos de estos exoplanetas orbitan muy cerca de sus estrellas, a distancias tan pr¨®ximas que la duraci¨®n de su a?o es tan s¨®lo de unos pocos d¨ªas de nuestra Tierra y su temperatura es de hasta 2000 grados cent¨ªgrados. Otros planetas tienen ¨®rbitas tan el¨ªpticas que pasan rozando a su estrella y despu¨¦s se alejan a enormes distancias. Algunos de ellos son tan livianos que flotar¨ªan en el agua... Un sinf¨ªn de misterios en los que la teor¨ªa camina dos pasos por detr¨¢s de la observaci¨®n.

Algunos objetos extrasolares son tan livianos que flotar¨ªan en el agua

La presencia de vida en un cuerpo altera la qu¨ªmica de su atm¨®sfera

Todos estos descubrimientos, que sit¨²an hoy en d¨ªa en unos 350 los exoplanetas conocidos, han sido mayormente posibles gracias al uso de t¨¦cnicas indirectas. No es dif¨ªcil imaginar que un planeta situado junto a su estrella, millones de veces m¨¢s brillante, sea muy dif¨ªcil de distinguir. Por ello el descubrimiento se basa en el efecto que un planeta tiene sobre la estrella a trav¨¦s de min¨²sculos cambios en su posici¨®n, velocidad o brillo. Un salto tecnol¨®gico a principios de la d¨¦cada de los noventa permiti¨® detectar esta peque?a huella que deja el planeta y abrir la puerta a un nuevo horizonte de descubrimientos. M¨¢s recientemente, en noviembre de 2008, se dio otro salto de gigante al anunciarse el hallazgo de distintos exoplanetas a trav¨¦s de im¨¢genes. Se trata de planetas gigantes en ¨®rbitas muy separadas de sus estrellas pero constituyen el primer paso hacia un sue?o: ver los exoplanetas directamente para estudiarlos en detalle.

Vivimos ahora un momento esencial para la investigaci¨®n en exoplanetas. Los progresos han sido tan formidables que tenemos al alcance de nuestras manos el objetivo anhelado de descubrir y caracterizar exoplanetas de tipo terrestre que sean habitables y, tal vez, habitados. Esto significa que se trate de planetas con una masa inferior a unas diez veces nuestra Tierra y situados en ¨®rbitas que permitan la existencia de agua l¨ªquida en la superficie, es decir, con una temperatura entre 0 y 100 grados cent¨ªgrados. A pesar de parecer una utop¨ªa, no estamos muy lejos. Se conocen ya una decena de estos peque?os planetas de tipo terrestre e incluso uno de ellos podr¨ªa orbitar dentro de la zona de habitabilidad de su estrella. Se trata de Gliese 581d, el primer planeta potencialmente habitable.

Tambi¨¦n se han hecho avances enormes en el campo de la caracterizaci¨®n aunque, por ahora, de exoplanetas del tipo denominado J¨²piter caliente, es decir, planetas gigantes en ¨®rbitas muy pr¨®ximas a sus estrellas. Usando medidas precisas de la disminuci¨®n de brillo de la estrella cuando el planeta cruza por delante de su disco se han conseguido determinar la mayor parte de las propiedades del planeta, como su tama?o, temperatura y densidad, pero tambi¨¦n los primeros indicios de mol¨¦culas en su atm¨®sfera. Este es el caso del vapor de agua, metano o di¨®xido de carbono. Aqu¨ª cabe reflexionar por un instante: ?Somos ya capaces de observar la composici¨®n qu¨ªmica de la atm¨®sfera un planeta a decenas o centenares de a?os luz de nosotros! Es algo que hace tan s¨®lo unos a?os no hubiera parecido m¨¢s que ciencia ficci¨®n.

El paso siguiente ser¨¢ reunir toda esta experiencia para iniciar la b¨²squeda de vida. Afortunadamente para nuestras expectativas, la presencia de vida en la superficie de un planeta puede alterar significativamente la composici¨®n qu¨ªmica de su atm¨®sfera. Ha sucedido en la Tierra y sigue ocurriendo hoy en d¨ªa. As¨ª, la mezcla de gases que componen nuestra atm¨®sfera no se puede explicar sin la intervenci¨®n de una biosfera. Este es el caso, por ejemplo, del ox¨ªgeno y el metano, que no pueden convivir sin destruirse mutuamente. En pocas palabras, ciertas combinaciones de compuestos se consideran biomarcadores y se pueden emplear para una detecci¨®n remota (e indirecta) de vida.

El camino a seguir, pues, est¨¢ claro: descubrir planetas terrestres situados en la zona habitable, caracterizarlos, estudiar la composici¨®n de sus atm¨®sferas y buscar biomarcadores. Esta perspectiva tan alentadora ha cristalizado en la celebraci¨®n de un congreso internacional en Barcelona (CosmoCaixa) durante los pr¨®ximos d¨ªas 14 al 18 de septiembre, que lleva por t¨ªtulo Pathways towards habitable planets. Durante estos d¨ªas se reunir¨¢n reconocidos expertos en el tema as¨ª como representantes de las principales agencias espaciales y observatorios desde tierra para discutir y establecer la hoja de ruta que debe llevarnos a la consecuci¨®n de este objetivo. Sin duda, semejante empresa requerir¨¢ de una colaboraci¨®n a nivel global. Si las expectativas se cumplen, en unas pocas d¨¦cadas deber¨ªamos poseer la tecnolog¨ªa para detectar planetas habitados m¨¢s all¨¢ de nuestro Sistema Solar. Esperemos que el resultado sea positivo y que la Galaxia est¨¦ rebosante de vida. Una prueba m¨¢s de nuestra peque?ez en el Universo.

Ignasi Ribas es Investigador del CSIC y del Instituto de Estudios Espaciales de Catalu?a (IEEC)