Mundos a montones

La primavera boreal de 2022 empieza con más de 5000 exoplanetas confirmados.

La búsqueda de exoplanetas – planetas alrededor de otras estrellas – no ha hecho nada más que empezar y acabamos de sobrepasar los 5000 exoplanetas.

Captura de la página web de NASA dedicada a exoplanetas, en marzo de 2022.

Antes de los años 90 del siglo pasado, a los niños y niñas se les enseñaba un sistema solar que bien se podría representar en un cromo de colección.

El Sol, una enorme esfera gigante de Hidrógeno que brillaba con luz propia debido a la fusión nuclear en su interior, y sus 9 planetas que nos aprendíamos de carrerilla por orden de proximidad. Cuatro de ellos eran gaseosos, y de estos extraños mundos, los más exteriores Urano y Neptuno, solo habían podido ser fotografiados y estudiados de cerca unos pocos antes por la sonda espacial Voyager 2. El más exterior de los planetas, Plutón -pequeño y de tipo terrestre- a lo lejos, marcaba quizás una frontera donde ya solo sería posible encontrar núcleos de hielo propio de cometas de medio periodo, y aún más lejos, la llamada nube de Oort, quizás a nada menos que 1 año luz de nuestra estrella y donde se situaba un halo esférico de núcleos de cometas de largo periodo.

En la denominada zona de hielo, la separación entre Marte y Júpiter se encontraba el cinturón (principal) de asteroides, con cientos de miles de estos cuerpos, siendo el más grande Ceres descubierto un 1 de enero de 1801 y con 1000 kilómetros de diámetro. Era tan grande que se le llegó a considerar un planeta.

A partir de estos datos, se formulaban hipótesis sobre la formación planetaria tras la formación solar, con una peculiaridad: nuestro sistema solar era el único que conocíamos, era la única muestra y eso habría hipótesis difícilmente refutables por las observaciones.

Soñar con otros mundos, a pesar de los avances en muchos campos de la astrofísica galáctica y extragaláctica con la llegada de la astronomía espacial y los grandes telescopios de última generación, no dejaba de ser un sueño que bien podría haber tenido Giordano Bruno, cuatro siglos antes.

Soñar con otros mundos habitables, como hizo Bruno tirando de imaginación en siglos oscuros, entraba en la difusa frontera entre ciencia y pura especulación. Algunos pioneros en este campo, mucho más modernos, han dejado su huella, como por ejemplo el Dr. Frank Drake, cuya simbólica fórmula para el cálculo de civilizaciones extraterrestres en nuestra galaxia fue popularizada por su amigo el Dr. Carl Sagan en su mítica serie COSMOS en los años ochenta.

Uno de los factores de esta fórmula simbólica era el número de sistemas planetarios presentes por cada estrella, un número tan desconocido entonces como el resto de factores que incluian.

El año de las Olimpiadas de Barcelona y la Exposición Universal de Sevilla (1992) se publicó la detección de posibles cuerpos planetarios alrededor de una estrella de neutrones en la constelación de Virgo (PSR B125+12) a más de 2000 años luz, que mostraba pulsaciones con irregularidades. No era esperable descubrir cuerpos planetarios alrededor de los restos de una estrella que había explotado como supernova, e incluso hubo cierta incertidumbre si los datos obtenidos mediante observación en radio (Arecibo) eran correctos.

Pero solo tres años después, en octubre 1995 se publicó una observación confirmada, de la detección del primer planeta alrededor de una estrella «normal» (secuencia principal) por parte de los astrónomos suizos Michael Mayor y Didier Queloz desde el observatorio astronómico de Alta Provenza (Francia) mediante la llamada técnica de las «velocidades radiales». Se trataba de un planeta tipo Júpiter pero muy cercano a su estrella (51 Pegasi). Este primer planeta, por cuyo descubrimiento ambos astrónomos recibieron el premio Nobel de Física en 2019, fue solo el primero en la detección de muchos planetas alrededor de otras estrellas en la «vecindad» galáctica de nuestro Sol.

Representación artística de 51 Pegasi. Crédito Debivort, Wiki Creative Commons

Curiosamente encontrábamos planetas de tipo «Júpiteres calientes» en las cercanías de sus estrellas, a diferencia de la actual disposición de nuestros gigantes gaseosos en nuestro sistema solar. Planetas masivos gaseosos que orbitaban sus estrellas de forma muy cercana (con superficies calculadas de más de 1000 ºC) y que eran capaces de provocar ese «cabeceo» gravitatorio periódico en sus estrellas, que era recogido mediante técnicas de estudio Doppler con espectrógrafos en la Tierra suficientemente sensibles.

Además, seamos consciente del sesgo observacional que supone este hecho; los planetas gigantes y masivos -y más si se encuentran cerca de sus estrellas- son capaces de provocar ese cabeceo gravitatorio que planetas de tipo terrestres -mucho más pequeños y menos masivos- no son capaces de producir, o al menos, no en una cantidad detectable desde nuestro planeta.

En todo caso 51 Pegasi b, en nomenclatura habitual en el nombramiento de exoplanetas, o Dimidio como posteriormente se le denominó, con una masa de la mitad de masa de Júpiter y con una órbita alrededor de su estrella de solo 4 días, abrió una nueva era en la caza de exoplanetas.

Los primeros años posteriores al descubrimiento de este primer exoplaneta fue un goteo, pero otro punto de inflexión lo marcó nuestra capacidad de detectar aquellos exoplanetas que tenían sus órbitas alrededor de sus estrellas orientadas en la visual de la Tierra provocando tránsitos sobre las mismas, que provocaban pequeñísimas variaciones de brillo, Así HD209458b fue el primer exoplaneta que, tras ser descubierto mediante velocidad radial, fue confirmado mediante el «método del tránsito». Teníamos la tecnología suficiente para detectar bajadas ínfimas de brillo.

Exoplanetas en la bóveda celeste. La zona violeta es la cubierta por el telescopio espacial «cazaplanetas» Kepler (NASA) donde se acumulan un gran número de descubrimientos

Los lanzamientos de los telescopios espaciales de COROT (2006, ESA) pero sobre todo de KEPLER (2009, NASA) nos devolvieron descubrimientos y candidatos (sospechosos a falta de confirmación) por cientos, abriendo toda una fauna de diferentes tipos de exoplanetas en diferentes tipos de escenarios estelares.

Los descubrimiento de planetas de tipo terrestre, de sistemas planetarios incluso con varios planetas de este tipo, las primeras detecciones de atmósferas planetarias, los mundos exóticos con dos soles o más soles, las consideraciones de las zonas de habitabilidad de sistemas solares y la existencia de planetas (y lunas) en las mismas, están provocando una época floreciente en una disciplina de la investigación astrofísica impensable hace muy pocas décadas y que hacen confluir ciencias con una gran transversalidad; formación planetaria, geología, biología, estadística,…

Nuevos instrumentos, a punto de entrar a funcionar con una potencia hasta ahora nunca vista (en nuestra cabeza todos tenemos el James Webb Space Telescope), nos hacen soñar, como Bruno o como el Dr. Drake, pero bajo un paraguas muy importante, dejamos las especulaciones para poner sobre la mesa evidencias científicas. Nuestra destreza es solo nuestro limite, el cielo es el límite.

Recientes exoplanetas de tipo terrestre especialmente interesantes desde el punto de vista de la habitabilidad. Crédito: Universidad de Puerto Rico UPR

Para saber mucho más, y estar al día de descubrimientos prácticamente todas las semanas, os recomiendo especialmente:

NASA: https://exoplanets.nasa.gov/

Observatorio Virtual (IVOA)- Observatorio de Paris : http://exoplanet.eu/

Universidad de Puerto Rico, Arecibo: https://phl.upr.edu/projects/habitable-exoplanets-catalog

Espero que disfrutéis de estos momentos tan históricos de la ciencia. Muchas gracias por leerme y no olvides dejar cualquier opinión o aporte al respecto.

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