La b¨²squeda de hogares en otros soles

¡°Hay incontables soles e incontables tierras, todas ellas girando alrededor de sus soles exactamente de la misma manera que los planetas de nuestro sistema¡±. Esta afirmaci¨®n, que en 1600 llev¨® a la hoguera al astr¨®nomo veneciano Giordano Bruno (420 a?os desde su ejecuci¨®n se cumplieron hace pocos d¨ªas, el 17 de febrero), proporcion¨® en el 2019 el premio Nobel de f¨ªsica a los astr¨®nomos suizos Michel Mayor y Didier Queloz.

En la ¨¦poca en la Didier Queloz realizaba su tesis doctoral, dirigida por Michel Mayor, sobre la b¨²squeda de planetas extrasolares, pocos astrof¨ªsicos cre¨ªan que fuera posible detectar un objeto peque?o y oscuro situado muy cerca o incluso delante de otro enorme y brillante. El equivalente ser¨ªa, por ejemplo, intentar detectar una mota de polvo atravesando el potente faro de una motocicleta. La ¡°mota de polvo¡±, por ejemplo un planeta como J¨²piter, tapar¨ªa en torno a un 1% de la luz del ¡°faro¡±, que ser¨ªa una estrella como el Sol. La Tierra tapar¨ªa uno de cada diez mil fotones que llegan del Sol a un observador distante. Sin embargo, estos astr¨®nomos desarrollaron una nueva t¨¦cnica que consiste en la detecci¨®n de variaciones en la velocidad de la estrella central debido a la cambiante direcci¨®n de la fuerza gravitacional del planeta (invisible) a medida que orbita la estrella. Cuando el planeta se encuentra en su posici¨®n m¨¢s cercana a la Tierra (desde donde realizamos las observaciones) y empieza a alejarse de nosotros, la estrella se mueve ligeramente en la misma direcci¨®n, acerc¨¢ndose a la Tierra, y ocurre lo contrario cuando el planeta se encuentra en su posici¨®n m¨¢s alejada.

Estas variaciones de velocidad radial, como se conocen en astrof¨ªsica, con la estrella a veces alej¨¢ndose y a veces acerc¨¢ndose a nosotros, se pueden detectar gracias al efecto Doppler y potentes telescopios capaces de medir velocidades del orden de cent¨ªmetros por segundo (?la velocidad t¨ªpica de un perezoso en su ¨¢rbol!). Si las variaciones de velocidad radial son peri¨®dicas se puede deducir que son debidas a la influencia de un acompa?ante que es invisible, pero deja su marca en el movimiento de la estrella que s¨ª vemos (v¨¦ase ilustraci¨®n).

En 1995, utilizando un peque?o telescopio de 1,9 metros del Observatorio de Haute Provence (Francia), los astr¨®nomos suizos detectaron los primeros indicios claros de la presencia de un planeta orbitando en torno a una estrella, 51 Pegasi, muy parecida al Sol y situada a 50 a?os luz de distancia. ¡°Fue una revelaci¨®n que cambi¨® para siempre nuestra visi¨®n sobre el lugar de la Tierra en el Universo¡±, seg¨²n la Academia sueca que otorga el Nobel.

En la actualidad conocemos m¨¢s de 4.000 planetas extrasolares (exoplanetas) gracias al desarrollo de otras t¨¦cnicas, como la de tr¨¢nsito, que mide la variaci¨®n, peque?¨ªsima como mencionamos antes, en el brillo de una estrella cuando un planeta pasa por delante de ella (produciendo un mini eclipse). La mayor parte de los planetas que hemos descubierto son m¨¢s parecidos a J¨²piter que a la Tierra, nos es m¨¢s f¨¢cil actualmente detectar esos objetos gigantes. Pero ya tenemos bastantes planetas rocosos como el nuestro que podr¨ªan tener agua l¨ªquida y, por tanto, albergar formas de vida parecidas a las que conocemos, incluso en la estrella m¨¢s cercana a al Sistema Solar. En solo 15 a?os, y con un volumen de datos ingente proveniente de grandes colaboraciones internacionales, hemos avanzado de manera extraordinaria en nuestro conocimiento acerca de la formaci¨®n de los planetas y de nuestro propio Sistema Solar, cambiando por completo las teor¨ªas existentes hasta la fecha. El futuro, sin embargo, tiene un objetivo claro y mucho m¨¢s ambicioso. Encontrar vida a trav¨¦s de biomarcadores, compuestos que se asocian a seres vivos y de los que hablaremos en alg¨²n momento.

Varias misiones presentes y futuras est¨¢n dedicadas a la detecci¨®n y caracterizaci¨®n de planetas con altas probabilidades de albergar vida similar a la nuestra

Varias misiones presentes y futuras est¨¢n dedicadas a la detecci¨®n y caracterizaci¨®n de planetas con altas probabilidades de albergar vida similar a la nuestra. El instrumento CARMENES, montado en un telescopio situado en el Observatorio de Calar Alto (Almer¨ªa), o las misiones de la Agencia Espacial Europea, CHEOPS o PLATO son ejemplos con fuerte participaci¨®n espa?ola. Estos proyectos permitir¨¢n medir las densidades de los planetas, clave para discernir entre mundos rocosos de otros predominantemente gaseosos. Y es que la densidad t¨ªpica de un planeta rocoso como la Tierra es de varios miles de kilogramos por metro c¨²bico (en el caso de la Tierra, 5500 kg/m³), mientras que la densidad de planetas gaseosos como J¨²piter y Saturno, a¨²n siendo enormemente grandes, es mucho menor, incluso por debajo de 1000 kg/m³. Esa es la densidad del agua, as¨ª que se dice que Saturno, cuya densidad es 687 kg/m³, flotar¨ªa en una piscina (gigantesca) de agua. El exoplaneta menos denso que hemos detectado tiene solo 50 kg/m³, ?la densidad de un colch¨®n viscol¨¢stico normalito! Las nuevas misiones que est¨¢n en marcha tambi¨¦n permitir¨¢n conocer la composici¨®n de la atm¨®sfera (en particular, la presencia de hidr¨®geno) y, en un futuro, la presencia de biomarcadores que puedan ser debidos a la presencia de vida.

Giordano Bruno a?ad¨ªa en su trabajo ¡°Sobre el infinito universo y los mundos¡±: ¡°estos mundos est¨¢n habitados por animales y seres inteligentes". El tiempo nos dir¨¢ si tenemos que volver a darle la raz¨®n al italiano. Lo que s¨ª es seguro es que, de realizarse, este descubrimiento ser¨¢ merecedor de un premio Nobel y provocar¨¢ una revoluci¨®n en nuestra percepci¨®n del universo y nuestra existencia.

Pablo G. P¨¦rez Gonz¨¢lez es investigador del Centro de Astrobiolog¨ªa, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Cient¨ªficas y del Instituto Nacional de T¨¦cnica Aeroespacial (CAB/CSIC-INTA).

Patricia S¨¢nchez Bl¨¢zquez es profesora titular en la Universidad Complutense de Madrid (UCM).

Vac¨ªo C¨®smico es una secci¨®n en la que se presenta nuestro conocimiento sobre el universo de una forma cualitativa y cuantitativa. Se pretende explicar la importancia de entender el cosmos no solo desde el punto de vista cient¨ªfico sino tambi¨¦n filos¨®fico, social y econ¨®mico. El nombre "vac¨ªo c¨®smico" hace referencia al hecho de que el universo es y est¨¢, en su mayor parte, vac¨ªo, con menos de 1 ¨¢tomo por metro c¨²bico, a pesar de que en nuestro entorno, parad¨®jicamente, hay quintillones de ¨¢tomos por metro c¨²bico, lo que invita a una reflexi¨®n sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo.

Puedes seguir a Materia en Facebook, Twitter, Instagram o suscribirte aqu¨ª a nuestra newsletter.