Planetas extrasolares: guía para perplejos

Miguel Santander García / 22-02-2010

En la astrofísica, como en todo, hay modas que van y vienen como si tuvieran vida propia. Si el tema en cuestión alimenta una de las mayores inquietudes de la humanidad, la moda será más duradera de lo normal. Y si encima, el desarrollo instrumental y tecnológico facilita cada vez más la tarea, tendremos el éxito asegurado.

Estoy hablando, naturalmente, de los planetas extrasolares.

No suele pasar un mes sin que me encuentre metido en una conversación sobre este tema. Casi todas siguen un patrón parecido, con matices y diferencias muy pequeñas, y se podrían resumir como sigue:

- Hace poco escuché que se habían descubierto 20 planetas nuevos... - dice mi interlocutor.

Suspiro, algo irritado. Ya estamos otra vez con los planetas extrasolares. Planetas extrasolares por aquí, planetas extrasolares por allá, como si los demás campos (nebulosas planetarias, sin ir más lejos) carecieran de importancia. Pero no se me enfaden. En el fondo, si he de ser sincero, siento (y supongo que no soy el único) cierta envidia por los buscadores de planetas, cuyo trabajo encuentra mucho más eco en la sociedad que el mío propio. Qué se le va a hacer.

- Sí - contesto con un ligero encogimiento de hombros ante algo que ya no me sorprende -, en realidad la lista no para de crecer. Ya van más de 400.

- ¿400?

- Sí, y todos los meses se descubren unos cuantos nuevos.

- Pero bueno, ¿tan fácil es descubrirlos?

- ¡Qué va! Ojalá lo fuera... En realidad es tan difícil como distinguir un mosquito dando vueltas a diez metros de un faro, de noche, y desde un kilómetro de distancia.

- ¡Venga ya! ¡Eso es imposible!

- No lo es. Es complicado, pero no imposible: si hay suerte, y el mosquito (o planeta) transita cada vuelta por delante de la luz del faro (su estrella), el brillo que nos llega disminuirá una pizca. Si esto ocurre periódicamente (cada órbita), entonces (casi con seguridad) habremos cazado un nuevo exoplaneta.

- Pero eso sería imposible a simple vista – reflexiona -. Apuesto a que necesitas un telescopio con una instrumentación muy sensible.

- Desde luego. Y fíjate que aquí está el quid de la cuestión: de los 400 y pico exoplanetas conocidos, todos menos un puñado son gigantes gaseosos mucho más grandes que Júpiter, que orbitan vertiginosamente a muy poca distancia de la estrella que los alumbra.

- Pues qué decepción. En Star Trek encontraban planetas parecidos a la Tierra cada dos por tres...

- No desesperes. Puedes (y los guionistas de Star Trek también) respirar tranquilo: creemos que hay muchos planetas más pequeños, de tipo terrestre (o sea, con un núcleo metálico y un manto de silicatos) por ahí aguardando a ser descubiertos. Lo que ocurre es que es mucho más fácil descubrir los otros. Simplemente sustituye el mosquito por una gaviota, e imagina que en lugar de volar a diez metros del faro, lo hace a cincuenta centímetros. Nuestra instrumentación actual no da para más, me temo - añado con una sonrisa torcida.

- Ya -declara, inconforme-. ¿Y qué pasa si el planeta no pasa justo por delante de la estrella? Es decir, si la orientación de la órbita es diferente... Porque imagino que tanta casualidad será la excepción y no la regla...

- Vaya, no se te escapa una. En la mayoría de esos casos, se puede usar otro método. Como sabes, un planeta no orbita exactamente en torno a su estrella, sino que ambos lo hacen en torno al centro de masas del sistema, que está en el interior de la estrella, pero no exactamente en su centro, sino algo desplazado, tanto más cuanto más masivo y más lejano sea el planeta. Y aunque no podemos ver el planeta, sí que podemos detectar el ligerísimo movimiento cíclico de la estrella (el cambio en su velocidad, en realidad) mediante el desplazamiento Doppler de sus líneas espectrales.

- El efecto Doppler era aquello que hacía que la sirena suene más agudo cuando la ambulancia se acerca y más grave cuando se aleja, ¿no?

Asiento.

- Pero fíjate que seguimos en las mismas: un planeta terrestre (pequeño) apenas desplaza el centro de masas del centro de su estrella, con lo que sigue siendo indetectable con la instrumentación actual.

- ¡Vaya! -exclama frustrado-. Tiene que haber otra manera... por ejemplo, ¿no se pueden hacer imágenes de esos planetas? Porque reflejan algo de luz de su estrella, ¿no? Deberían verse, igual que se ven Venus o Marte en el cielo...

- Tu idea es buena, pero por desgracia hay dos problemas que lo hacen muy, pero que muy complicado.

- ¿Ah, sí? ¿Cuáles? - contesta desafiante.

- La mayoría de las estrellas están tan lejos, que en una imagen estrella y planeta caerían en el mismo pixel de nuestra cámara, haciéndolos indistinguibles.

- De acuerdo... pero... ¿y en las que están cerca?

- Ahí nos encontramos con el segundo problema. Imagina que en lugar de un mosquito volando alrededor del faro tenemos una luciérnaga: si sacáramos una foto no podríamos distinguir su débil resplandor entre el brillo abrumador del faro.

- O sea que es imposible - comenta con un deje de decepción en la voz.

- Yo no he dicho eso. De hecho, si conseguimos tapar la luz de la estrella (como quien tapa con la mano una farola para ver mejor el cielo nocturno), es posible tomar imágenes directas del planeta, como se ha hecho con Fomalhaut b, a sólo 25 años-luz de nuestro sistema solar. O también, podemos aprovechar un hecho curioso: la luz que, reflejada en el planeta, llega a nosotros, está polarizada, mientras que todo el torrente de luz que llega directamente de la estrella no lo está. Y mediante un instrumento adecuado, como el reciente ExPo (Extreme Polarimeter) podemos llegar, literalmente, a borrar la estrella de la imagen, dejando tan sólo el pequeño punto de luz del planeta. Esta técnica está comenzando a despegar ahora mismo, y esperamos resultados pronto.

- ¡Vaya!

- Y el futuro se presenta aún más prometedor. Si la misión Darwin, un conjunto de cuatro telescopios en órbita, sale finalmente adelante, seremos capaces de detectar multitud de planetas terrestres, y obtener información sobre la composición de sus atmósferas. Así, si todo va bien, esperamos romper un poco el sesgo que tenemos hacia un montón de gigantes gaseosos, interesantes en sí mismos, pero incapaces de albergar vida tal y como la conocemos.

- Mira, eso mismo me estaba preguntando yo. ¿Qué hay de la vida? ¿Podría haberla en otros planetas? Espera... -me señala con el dedo-: ¡Has dicho "vida tal y como la conocemos"!

- Claro que lo he dicho -suspiro tranquilo, sabedor de que en ningún caso se me podrá tildar de dogmático-. Toda la vida que conocemos, desde el ser humano hasta el más aguerrido extremófilo, está basada en compuestos de carbono que intercambian información (y aquí está el gran meollo del asunto: se mueven) gracias a que están disueltos en agua. En agua líquida.

- Ya, pero ¿es que no podría ser basada en silicio, por ejemplo? El carbono y el silicio se parecen mucho, ¿no?

- El silicio, además de ser más pesado, tiene una capa completa más de electrones. Y es justamente esa capa, y la enorme repulsión electrostática que produce, la responsable de que sea mucho más inerte, químicamente hablando, y de que creamos que es inviable para la vida.

- ¿Y qué hay de la vida basada en otras cosas?

- ¿En qué? ¿En la creencia de que ha de haberla? ¿En la ordenación de los campos magnéticos en forma de círculo de la cosecha? ¿En la baba de caracol? Mira, si quieres buscar vida en otros planetas, puedes hacer dos cosas: o te basas en los casos conocidos, estableces criterios científicos medibles y te lanzas a observar la naturaleza en busca de casos similares; o te vas al "todo vale" y te pasas la vida escribiendo blogs en internet sobre gamusinos cuánticos y el sexo de los ángeles (lo cual sin duda te garantizará miles de visitantes, por otro lado).

- Qué borde eres a veces, macho.

Me encojo de hombros.

- Siento ser aguafiestas, pero como científicos, sólo (¡y no es porque no nos gustarían otras posibilidades!) podemos ocuparnos del asunto de la primera manera.

- De acuerdo – admite -. Entonces, necesitamos agua en estado líquido.

- Eso es. Tenemos que concentrarnos en los planetas que estén a la distancia adecuada de su estrella como para que pueda haber agua líquida en su superficie: ni demasiado cerca, como Mercurio o Venus, ni demasiado lejos, como Júpiter, Saturno, Urano o Neptuno. Eso nos deja un cinturón al que llamamos Zona de Habitabilidad Circunestelar.

- Mmm... ¿Y si la estrella es más brillante? ¿O más débil?

- Bien pensado. Si la estrella es más brillante, dicho cinturón se desplazará hacia afuera, y viceversa. Aunque, si la estrella es demasiado débil, tampoco nos servirá: el cinturón estará tan cerca de la estrella que el planeta estará ligado a ella por las fuerzas de marea, de manera que presentará siempre la misma cara hacia la estrella (al igual que la Luna siempre nos muestra la misma cara). Y en esas condiciones, la cara que dé a la estrella estará demasiado caliente, y la cara oculta, demasiado fría.

Hago una pausa, durante la cual guarda silencio, expectante.

- Y si la estrella es demasiado brillante (es decir, masiva, cuando está en su juventud o "secuencia principal"), tampoco servirá, pues su vida será demasiado corta (ya que queman su combustible mucho más rápido) como para que se pueda desarrollar y mantener la vida en alguno de sus planetas. Total, que si queremos encontrar vida basada en el agua, debemos concentrarnos en las estrellas cuya masa esté entre media masa solar y un par de ellas, poco más o menos.

- Veo que hemos acotado bastante la búsqueda...

- ¡Y eso no es todo! Si nuestra estrella está demasiado cerca del núcleo central de nuestra galaxia, que rebosa de actividad, con millones de estrellas naciendo y muriendo (muchas de ellas como supernovas) o produciendo estallidos de rayos gamma, entonces la vida está sentenciada, pues las mutaciones derivadas de la lluvia de radiación de tan violentos sucesos sería letal de necesidad. En otras palabras, hay, también, una zona de habitabilidad galáctica.

- En definitiva, que no todas las estrellas de las masas adecuadas sirven...

- Ni todos los planetas... Que estén en la zona de habitabilidad no quiere decir necesariamente que pueda haber (de manera prolongada) agua líquida en su superficie. Por ejemplo, Marte está en dicha zona, pero es demasiado pequeño como para tener actividad tectónica que lo caliente o como para atrapar gravitatoriamente su propia atmósfera. Es bastante posible que Marte tuviera agua líquida en el pasado, pero acabó evaporándose y escapando de la atmósfera, o congelada cerca de los polos. Y por otro lado, el planeta tampoco debe ser demasiado grande, como Júpiter u otros gigantes gaseosos, pues la enorme presión atmosférica impediría la presencia de agua líquida en su superficie.

- Esto va poniéndose cada vez más difícil...

- ¡Al contrario! Sin constreñir la búsqueda, buscar en los cien mil millones de estrellas que forman la Vía Láctea nos llevaría miles de años. En cambio, nuestro criterio nos está dejando las estrellas y planetas donde es más probable encontrar vida, y en un plazo más abordable a escala humana.

Mi amigo parece entonces contrariado.

- Un momento. Ya tenemos los criterios de búsqueda. ¿Y ahora qué? Una vez encontremos tropecientos planetas terrestres en las zonas de habitabilidad correspondientes, ¿cómo sabremos si hay vida en ellos? Porque me imagino que ir hasta allí no es una opción...

- Pues no, y no lo será por mucho tiempo. Pero no nos hace falta: la luz que, reflejada de sus estrellas tras atravesar sus atmósferas, llegue hasta nosotros, llevará la impronta o "huella dactilar" de los elementos químicos que abundan en dicha atmósfera. Y creemos que la presencia de un combinado de ciertas moléculas, como por ejemplo vapor de agua, dióxido de carbono y ozono, son muy difíciles de explicar si no provienen de procesos biológicos.

- ¿O sea que habremos encontrado por fin una civilización extraterrestre? -exclama.

- ¡Alto ahí, para el carro! Habremos encontrado vida, que quizás sea vida microbiana, lo cual ya supondría una revolución filosófica y cultural sin precedentes (y no te quepa duda que el Nobel al primero en hacerlo).

- Vale, vale. Pero imagino que si eso ocurriera, ese sería el mejor lugar para buscar rastros de una civilización, como transmisiones de radio, ¿verdad?

- Pues sí. Pero, y no me mires así, sin ilusionarse demasiado. Date cuenta de que entre una procariota primigenia y un ser humano hay 3.500 millones de años. ¡No somos más que un parpadeo en la historia de la Tierra! Coincidir en el tiempo con otro parpadeo en otro lugar cercano de la Galaxia es muy improbable.

Mi interlocutor se queda un rato en silencio tras mi respuesta.

- Siendo así, quizás no valga la pena gastar recursos en intentarlo -dice al fin, visiblemente decepcionado.

- Vaya, ¿quién es el aguafiestas ahora? -exclamo- ¡Eso nunca! Y seguro que no soy el único que siempre quiso que los de Siniestro Total pudieran contestarse a sí mismos lo de aquella canción.

- ¿Qué canción? -pregunta, perplejo.

- Ya sabes, aquella de "¿Quiénes somos, de dónde venimos, a dónde vamos?"

Ahora rompe a reír a carcajada limpia.

- ¡Qué mal cantas! -pero pronto me acompaña-: "¿Estamos solos en la Galaxia, o acompañados?"

Momento en el cual, una y otra vez, nuestra conversación se desvía por otros derroteros más mundanos, y deja atrás todos aquellos planetas en otras estrellas de los que un día, quién sabe, quizás podamos escuchar canciones jamás cantadas por voces humanas.

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El autor

Miguel Santander García es Doctor en Astrofísica e investigador postdoctoral en el Observatorio Astronómico Nacional. Escribe ciencia-ficción, a finales de año se publica su primera novela "La Costilla de Dios", y mantiene el blog "Tras el horizonte de sucesos".

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