- Hace 30 años se descubrió el primer exoplaneta alrededor de una estrella similar al Sol. Hoy la cifra se eleva a 6 mil y nuevas misiones abrirán ventanas en la exploración del Sistema Solar
EL UNIVERSAL
Los planetas que están fuera de nuestro Sistema Solar son un reto incluso para los telescopios más potentes. La cifra de exoplanetas es de 6 mil en un lapso de 30 años y hay 8 mil en la lista de espera de la NASA, falta sumar la cifra de la Agencia Espacial Europea (ESA).
La primera evidencia de exoplanetas data de principios del siglo pasado. En 1917 Adriaan van Maanen identificó la primera enana blanca “contaminada”. La importancia del hallazgo no se reconoció hasta un siglo después. La historia comenzó con el astrónomo Didier Queloz, quien junto a Michel Mayor confirmó la existencia de 51 Pegasi b en 1995, el primer exoplaneta descubierto. Ubicado a 50 años luz de la Tierra, el descubrimiento se logró utilizando un telescopio del Observatorio de Haute-Provence en Francia. La hazaña en aquél momento hizo merecedores del Premio Nobel de Física a los científicos.
EL OJO DE LOS GRANDES TELESCOPIOS
Mucho ha cambiado en la búsqueda de exoplanetas en el lapso de tres décadas. Los descubrimientos crecieron con el lanzamiento del Telescopio Espacial Kepler en 2009. La misión Kepler se diseñó específicamente para estudiar la Vía Láctea y descubrir cientos de planetas del tamaño de la Tierra o menores cerca de la zona habitable. Los datos de Kepler se siguen utilizando para encontrar exoplanetas. Casi la mitad de los planetas fuera de nuestro Sistema Solar detectados a la fecha han sido gracias a la misión Kepler.
El Telescopio Espacial Spitzer de la NASA (2013-2020) no fue diseñado para buscar exoplanetas, pero sus instrumentos infrarrojos lo convirtieron en un excelente explorador. Fue el encargado del descubrimiento del sistema TRAPPIST-1, donde se determinó la presencia sin precedentes de siete planetas en la zona habitable de la estrella.
En 2018, se lanzó el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS), sucesor del Kepler, para descubrir exoplanetas. Se cree que existen miles de millones de planetas fuera de nuestro Sistema Solar. El Instituto de Ciencia de Exoplanetas (NExScI) de la NASA, con sede en el IPAC de Caltech en Pasadena, California, monitorea esta cifra.
Las dos técnicas principales para detectarlos son el método de tránsito y el método de velocidad radial. En el primero, la detección se logra mediante distintas observaciones. Un planeta bloquea parte de la luz de su estrella cuando pasa delante. Un cambio minúsculo, pero suficiente para indicar a los astrónomos la presencia de un exoplaneta alrededor de una estrella distante.
En tanto, el método de velocidad radial tiene que ver con el análisis del espectro de luz. Los planetas en órbita provocan oscilaciones en las estrellas, lo que altera el movimiento y el color de la luz percibida en los telescopios. Otros métodos menos comunes, pero que son un motivo de estudio más certero, son la astrometría (muy utilizada por la misión GAIA de la ESA), que mide el movimiento de la estrella en el cielo; y las microlentes gravitacionales.
Es muy complejo obtener imágenes directas, pero este será uno de los objetivos de los telescopios de próxima generación. Mediante la espectroscopia, la lectura de firmas de luz para obtener información, los astrónomos esperan aprender más sobre las atmósferas de los planetas. El Telescopio Espacial James Webb de la NASA y el futuro Telescopio Espacial Nancy Grace Roman son muy prometedores en exoplanetas.
En la actualidad, las numerosas capacidades del telescopio Webb incluyen la mencionada espectroscopia. La ventana científica de este nuevo arcoíris (literal) de posibilidades está abierta, aunque aún hay trabajo que hacer, pues el análisis de esta información permitirá a los científicos determinar los tipos de moléculas presentes en la atmósfera de un exoplaneta.
“Las nubes son una característica importante de la Tierra para regular la temperatura”, ha dichoTiffany Kataria, científica de exoplanetas del Laboratorio de Propulsión a Chorro. “Son un factor clave para el clima terrestre. Es lógico que las nubes también sean un componente vital de la atmósfera de un exoplaneta habitable. Cuanto más comprendemos cómo se forman las nubes en general, como ha sucedido en la Tierra y otros planetas del Sistema Solar, mejor comprendemos cómo evolucionaron en entornos más exóticos”. Para la científica, explorar el corazón de las nubes de exoplanetas podría reunir a expertos de muchos campos científicos en su búsqueda por comprender el origen, la evolución y los entornos de otros planetas de nuestra galaxia.
EL FUTURO MÁS ALLÁ DE LA TIERRA
A medida que se descubren nuevos exoplanetas, los científicos construyen un menú más completo de los mundos que habitan nuestra galaxia. Es así que la necesidad por encontrar planetas habitables similares a la Tierra es la que sigue moviendo esta área científica. Se piensa que 400 planetas con masas similares a la Tierra podrían detectarse en los próximos años.
Los astrónomos esperan que el estudio revele más de mil planetas en la zona habitable de sus estrellas, es así que la NASA tiene claro que el futuro de la ciencia de exoplanetas se centrará en la búsqueda de planetas rocosos similares a la Tierra, así como en el estudio de sus atmósferas en busca de biofirmas: cualquier característica, elemento, molécula, sustancia o rasgo que pueda utilizarse como evidencia de vida pasada o presente.
El Telescopio Espacial James Webb ya ha analizado la composición química de más de 100 atmósferas de exoplanetas. Estudiar las atmósferas de planetas del tamaño y la temperatura de la Tierra requerirá nueva tecnología, pues los científicos necesitan mejores herramientas para bloquear el resplandor de la estrella que orbita un planeta. Ya se están empezando a generar las herramientas necesarias para realizar este tipo de tareas, pues en el caso de un planeta similar a la Tierra, el resplandor es significativo: el Sol es unos 10 mil millones de veces más brillante que nuestro planeta.
Se considera que nuestro Sistema Solar alberga la misma cantidad de planetas rocosos y gigantes. Los planetas rocosos parecen ser más comunes en el Universo, pero los científicos también han descubierto una gama de planetas muy diferentes a los de nuestro Sistema Solar. En el catálogo de la NASA, hay planetas del tamaño de Júpiter que orbitan más cerca de su estrella alrededor del Sol; planetas que orbitan dos estrellas, ninguna estrella y estrellas muertas. También se han detectado planetas cubiertos de lava y algunos otros con la densidad del poliestireno. De hecho, hay otros planetas con nubes de piedras preciosas.
El próximo Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA se prepara para descubrir exoplanetas con la técnica del microlente, cuando un objeto, como una estrella o planeta, se alinea casi con una estrella de fondo no relacionada desde nuestro punto de vista. La luz de la estrella distante se curva alrededor del objeto más cercano al pasar cerca y crea un brillo temporal. La señal permite a los astrónomos saber que hay un objeto interviniendo, incluso si no pueden verlo directamente.
Para mayo del 2027 se tiene previsto el lanzamiento del Telescopio Roman que monitorizará 200 millones de estrellas hacia el centro de nuestra galaxia y se piensa que detectará alrededor de cien mil planetas en tránsito. No estamos solos y nuevas pistas sobre los exoplanetas avalan cada vez con más fuerza esta afirmación.
