Una imaginativa interpretación artística del planeta Trapist-1f en base a los datos disponibles. Imagen: NASA/JPL-Caltech

Estamos tan acostumbrados a ver películas del espacio y coloridas ilustraciones del universo que descubrir siete planetas nuevos parece casi algo trivial. No lo es en absoluto. Llegar al descubrimiento de hoy es el resultado de un año de duro trabajo y mucha, mucha suerte

Cómo se detecta un exoplaneta

Es fácil imaginar a un señor con bata blanca mirando por un catalejo descomunal, pero la triste realidad es que ningún telescopio óptico actual nos permite ver el cosmos tal y como es a años luz de distancia. El problema es que los objetos muy luminosos, como las estrellas o las novas, sí que son visibles como pequeños puntitos, pero los planetas no emiten luz. Tratar de encontrarlos a simple vista es como intentar encontrar bolas de color negro en una habitación a oscuras.

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La técnica más usada para encontrar planetas más allá del sistema solar es indirecta, y se llama tránsito fotométrico. En esencia, consiste en estudiar durante un tiempo una estrella para tratar de detectar variaciones en su brillo. Si la variación se repite de forma constante cada cierto tiempo suele deberse a que hay un planeta que pasa por delante de ella desde nuestra perspectiva.

Eso es precisamente lo que estaba haciendo un grupo de astrónomos del Instituto de Astrofísica y Geofísica de la Universidad de Lieja, en Bélgica, con ayuda del telescopio Trappist.

Imagen del telescopio Trappist, en Chile. Foto: Wikipedia.

Inaugurado en 2010, Trappist es uno de los telescopios más pequeños del Observatorio Europeo Austral (ESO), en el Cerro de la Silla, Chile. El telescopio ni siquiera tiene personal allí. Su funcionamiento es semiautónomo y se controla de manera remota desde Bélgica, a donde envía sus hallazgos. En Mayo de 2016, el equipo del astrónomo Michaël Gillon confirmó la existencia de tres planetas alrededor de la estrella 2MASA J23062928-0502285. Uno de ellos podía estar en zona habitable.

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El estudio del tránsito fotómetrico, por cierto, no es la única manera de detectar indirectamente un exoplaneta. Existen otras técnicas como estudiar las alteraciones gravitatorias de objetos cercanos o el estudio de las lentes gravitacionales, que es la deformación en la trayectoria de la luz que genera el planeta al pasar por delante de la estrella.

Necesitamos un telescopio más grande

Descubrir tres exoplanetas de golpe en una misma estrella no es algo muy común, así que el equipo de Gillon solicitó la ayuda de la NASA. La agencia estadounidense tenía la herramienta perfecta para obtener más datos sobre los planetas de la estrella Trappist: el telescopio espacial Spitzer.

Representación artística del telescopio espacial Spitzer. Foto: NASA

Spitzer lleva en órbita heliocéntrica desde 2003. Este observatorio espacial de 950 kilos no solo puede tomar imágenes en el espectro infrarrojo. También es especialmente útil a la hora de detectar objetos fríos, con una sensibilidad de fotometría en el rango de 3 a 180 micras. Desde su puesta en marcha, nos ha regalado imágenes tan increíbles como esta, de la nebulosa de la hélice.

Spitzer pasó 21 días ininterrupidos dedicado a observar la estrella 2MASA J23062928-0502285, que para ese entonces ya se conocía como Trappist-1. Solo interrumpió la observación en momentos puntuales para enviar datos a la Tierra. El resultado es el que hoy hemos conocido. No son tres exoplanetas, sino siete, y seis de ellos están en zona habitable.

El estudio del tránsito de un exoplaneta puede darnos datos muy interesantes, como el período orbital (el tiempo que tarda en dar una vuelta completa a su estrella), la masa aproximada del planeta, o la distancia a la que está de su estrella anfitriona. Hasta aquí bien, pero ¿Cómo demonios se sabe si es habitable?

Calculando si un planeta es habitable o no

En realidad, es imposible saber a ciencia cierta si un planeta tiene vida o no desde tan lejos, y mucho menos si es apto para soportar la vida humana. Lo máximo que podemos hacer es usar los datos disponibles para deducir algunas cosas.

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La masa, para empezar, es un dato que nos permite inferir si el planeta es un gigante gaseoso o un pequeño planeta rocoso como el nuestro. Que sepamos, los gigantes gaseosos no pueden albergar vida, o al menos no como la nuestra, así que nos centramos en los que se parecen a la Tierra.

Si el planeta es rocoso, el segundo dato a considerar es la distancia a su estrella, y el tamaño de esta. Esta información permite conocer una cosa importante, que es si el planeta recibe la cantidad de calor suficiente como para no ser ni un páramo helado ni un infierno abrasador. Los astrónomos trabajan con un concepto llamado zona de habitabilidad, que es la región templada que rodea a una estrella en la que un planeta podría albergar agua en estado líquido en atención a su temperatura.

Cantidad de energía que reciben los planetas de Trappist-1 en comparación con los de nuestro Sistema Solar. Infografía: IoA/Amanda Smith

Por supuesto, una cosa es que el planeta esté en una zona que permita que haya agua, y otra muy diferente que la haya de verdad. Para ello debe existir una atmósfera lo bastante densa que permita que el agua no se evapore como sucede en Marte. Las estrellas enanas rojas bombardean con radiación los planetas cercanos y erosionan sus atmósferas hasta hacerlas desaparecer. Para que esto no ocurra, el planeta debe tener un escudo, y ese escudo es una magnetosfera como la nuestra. La magnetosfera (el campo magnético que rodea la Tierra) puede llegar a inferirse por la cantidad de radiación que absorbe el planeta, pero es un método que aún está en pleno desarrollo.

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En cuanto a la atmósfera, su composición se puede llegar a deducir a grandes rasgos analizando las longitudes de onda de la luz reflejada por el planeta. Cada longitud de onda suele corresponder con diferentes elementos químicos en la atmósfera del exoplaneta reaccionando a la radiación de la estrella.

En definitiva, que la ciencia de los exoplanetas es un campo aún en pleno desarrollo y que no puede obtener datos fiables al cien por cien. Tan solo cálculos que pueden fallar si hay otros factores que no se conocen. La mejor manera de mejorar nuestra habilidad para saber si un planeta es o no habitable es construir más y mejores telescopios, tanto en órbita como en el espacio. Hasta entonces solo podemos especular y soñar.