Colaboración de ALEX

Hace milenios que la humanidad quiere saber si hay otros mundos como el nuestro, incluso otros seres como nosotros. Aunque nuestro Sistema Solar y sus planetas han mostrado carecer de vida, un campo nuevo y emocionante ha surgido recientemente: el de los planetas extrasolares.

El primer descubrimiento de los planetas extrasolares tuvo lugar hace veinte años. Ahora hay varios cientos de planetas que han sido descubiertos, y crecen en número casi cada día. Ya hay más lugares en que podemos buscar vida, y quizás pronto sepamos si algún sitio fuera de nuestro Sistema Solar tiene vida. En esta redacción, describo cómo se descubren los planetas, y como podrá detectarse la vida.

Hay varias métodos por los que pueden ser descubiertos los planetas extrasolares. Es muy difícil obtener imágenes de un planeta orbitando su estrella, y esto ha sido posible solo en pocos casos. Es que el planeta no puede verse por causa de la luz brillante de la estrella. La luz puede ser bloqueada por un instrumento que se llama coronógrafo, o la imagen puede procesarse para que la estrella no se vea; aun así sigue siendo difícil ver el planeta y se necesitan telescopios más grandes. Por lo tanto, la mayoría de los planetas que han sido descubiertos han sido detectados por métodos indirectos.

Imagen de HR8799. La estrella HR8799 y sus cuatro planetas, vistos por dos longitudes de onda. De Skemer et al., 2012, arXiv:1203.2615

El método de detectar planetas más sencillo es el de los tránsitos. Un tránsito ocurre cuando el planeta pasa delante de su estrella, haciendo que la luz se atenúe. Eso es como un eclipse solar, pero el descenso es más pequeño: un planeta del tamaño de Júpiter hace un variación de la luminosidad de la estrella de 1 por ciento; un planeta del tamaño de la Tierra, de 0.01 por ciento. No obstante, los tránsitos de los planetas más grandes pueden ser observados hasta con los telescopios de los astrónomos amateurs. Aquí se puede ver un vídeo de un planeta que transita: la luminosidad de la estrella cae cuando el planeta pasa delante de ella (de NASA Kepler Mission/Dana Berry):

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Otro método de detectar planetas es la espectroscopía Doppler. Mientras el planeta orbita su estrella, la estrella también se mueve. Esto produce un pequeño cambio en la longitud de onda, y en la frecuencia, de la luz de la estrella. Este llamado “efecto Doppler” quizás sea conocido si usted se ha dado cuenta de que el tono de la sirena de una ambulancia es más alto cuando esta se aproxima que cuando se retira. El período del cambio en la longitud de onda revela la duración del “año” del planeta, y la magnitud del cambio revela la masa del planeta. Este es un vídeo del efecto Doppler (cuando la estrella se mueve hacia al observador o se aparta de él, la longitud de onda de la luz se cambia. Esto puede verse por el cambio de las líneas del espectro).

La mayoría de los planetas que han sido descubiertos hasta ahora son más grandes que la Tierra y están más cerca de su estrella, porque esos son más fáciles de descubrir. No obstante, los instrumentos y telescopios mejoran y planetas como la Tierra se descubrirán pronto. La mayor esperanza de descubrir tales planetas es la misión Kepler, que se lanzó en 2009 y que podría descubrir planetas como la Tierra dentro de algunos años.

La imagen de arriba muestra la distancia de la estrella (eje horizontal) y la masa (eje vertical) de los planetas ya conocidos cuyas propiedades son bien entendidas. Nuestra Tierra aparece señalada como ‘+’. Los planetas que se han descubierto no son como nuestra Tierra.

No obstante, un planeta es más que su mero tamaño. Para saber si es como la Tierra en realidad, hay que estudiar por lo menos la composición de su atmósfera y su superficie. ¿Será seco como Marte, o será calentado por un efecto invernadero muy fuerte como Venus? Será difícil contestar tales preguntas, pero no imposible. Por ejemplo, observar el espectro del planeta permitiría identificar los gases de la atmósfera, por lo cual los procesos geológicos y biológicos serán estudiados.

La imagen superior muestra el espectro de la Tierra. Se muestran la longitud de onda de la luz (eje horizontal) y la cantidad de luz (eje vertical). Las marcas de los gases atmosféricos se ven. La presencia tanto de metano (CH4) como de oxígeno (O2) y de ozono (O3) sugiere la existencia de vida en el planeta.

En las décadas que vienen, veremos el descubrimiento de planetas del tamaño y de la tempertura de nuestra Tierra, averiguaremos de qué están compuestas su atmósfera y su superficie, y quizás sabremos si hay vida fuera de nuestro planeta.

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