NeoFronteras

A la búsqueda de planetas terrestres

Área: Espacio — jueves, 10 de abril de 2008

Los últimos datos astronómicos disponibles y los nuevos proyectos sugieren que tarde o temprano detectaremos planetas similares a la Tierra alrededor de otras estrellas.

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Impresión artística. Foto: NASA.

Detectar planetas gigantes pesados ha sido relativamente fácil. El tirón gravitatorio que producen es lo suficientemente fuerte como para que veamos cómo las líneas espectrales de la luz procedente de su estrella se desplazan por Doppler. Además éstos tienen tamaños grandes, de tal modo que si pasan por delante de la estrella, fenómeno que visto desde la Tierra se llama tránsito, bloquean la suficiente luz como parar poder ser detectados.
Pero detectar planetas de tamaño terrestre en la zona habitable es mucho más difícil porque son menos masivos y están más lejos de su estrella, por lo que su tirón gravitatorio es más débil y lento.
Además, para que se produzca un tránsito (el otro método habítual) hay que observar mucho tiempo, con mucha precisión y tener mucha suerte con la alineación entre su plano orbital y nuestro punto de vista desde la Tierra.
El número de planetas detectados por una u otra técnica supera ya los 270, pero ninguno es de un tamaño tan pequeño como el de la Tierra.
Como ejemplo podríamos citar el planeta rocoso, tipo “supertierra” descubierto recientemente por astrofísicos españoles y denominado GJ 436c. Según sus cálculos tiene un periodo orbital de 5,2 días terrestres, 5 masas terrestres, y podría ser el más pequeño encontrado hasta la fecha. Ha sido descubierto gracias a una variación del método Doppler al detectarse las perturbaciones que ejercía sobre otro planeta de su mismo sistema (el de la estrella CJ 436) y que causaba cambios en su órbita. Esta nueva técnica recuerda el descubrimiento de Neptuno por Adams y Le Verrier.

Para poder medir espectros con más precisión grupos de científicos están ahora desarrollando unos láseres de referencia más precisos. La técnica consistiría en usar “peines” láser, que proporcionarían espectros de referencia ultraprecisos, junto a relojes atómicos. Esto permitiría medir desplazamientos en los espectros con una precisión 60 veces superior a la actual. Es decir, se podrían medir desplazamientos por Doppler de 1 cm por segundo, suficiente como para detectar planetas de tipo terrestre.
En junio de este año un grupo del Harvard-Smithsonian, que trabaja en esta técnica, empezará a probar un prototipo en el telescopio MMT del monte Hopkins en Arizona. En 2009 se instalaría en el telescopio de 4,2 metros William Herschel situado en el observatorio de La Palma (España).
El grupo rival, del ESO, ya está usando esta técnica en un telescopio solar (otras aplicaciones de esta técnica sería el estudio de terremotos sobre las estrellas) en Tenerife (España). Planean usarlo en un telescopio nocturno de 3,6 m del observatorio de La Silla (Chile) y en el de 8,2 m de Cerro Paranal (Chile).

Las técnicas basadas en tránsitos parece que también proporcionan y prometen éxitos. A veces incluso basta poco de dinero y mucha imaginación para tener éxito. Ya informamos del uso de telescopios pequeños para este menester.
Los responsables del proyecto Wide Area Search for Planets (SuperWasp) han anunciado recientemente el descubrimiento de 10 nuevos planetas extrasolares mediante el sistema de tránsito. Todos son planetas gigantes, pero esto nos indica que este método es bastante útil. De hecho ya se han detectado 46 planetas con esta técnica, de los cuales 15 se deben a SuperWasp, que es el más exitoso. Este sistema consiste en varias baterías de cámaras robotizadas que exploran el firmamento para cazar este tipo de eventos.
De los descubiertos por SuperWasp el planeta gigante WASP-12b es probablemente el más singular. Orbita tan cerca de su estrella que su año dura un día terrestre y su temperatura se estima en 2300 grados centígrados.
Hay varias instalaciones dedicadas a este tipo de observaciones repartidas por diversos lugares como en las Islas Canarias, Arizona, Hawaii, Chile, Australia, Francia o Sudáfrica.
Cada noche se recogen datos de millones de estrellas en espera que, en el transcurso de las semanas y los meses (dependiendo del periodo orbital de los planetas), alguna de ellas parpadee.

El sistema RISE es una cámara desarrollada entre varias universidades e instalada en el telescopio de 2 m que la Universidad de Liverpool tiene en La Palma. Esta cámara ha sido desarrollada principalmente para la detección de planetas de tipo terrestre que orbiten alrededor de estrellas que ya se sepa que contienen planetas gigantes. Permitiría la detección de los mismos por el método del tránsito. Midiendo el tiempo de tránsito de un planeta gigante sobre su estrella se podría inferir la existencia de planetas más pequeños. El tiempo de tránsito sería siempre el mismo si el planeta estuviera aislado, pero variaría debido a la presencia de otros planetas, que producirían cambios pequeños en sus parámetros orbitales.
Ver tránsitos es también el objetivo de misiones espaciales como la europea Corot de la ESA. Este satélite ya está midiendo tránsitos sobre las estrellas y quizás nos dé alguna sorpresa dentro de poco tiempo. También la misión Kepler de la NASA, un poco más ambiciosa, lo hará pronto, ya que se estima que será lanzada en 2009.

Hay otra técnica, más costosa, que está basada en la medida de la posición de la estrella con precisión extrema. La misión SIM (Space Interferometry Mission) de la NASA se encargaría de ello, pero las dificultades económicas de esta institución probablemente retrasarán o cancelarán este proyecto. La NSF mantiene como prioridad número uno la detección de planetas terrestres al menor coste posible. Si se descubren planetas de este tipo con una tecnología más barata es difícil que se financien tecnologías más caras que efectúen lo mismo. Aunque misiones como SIM detectaría planetas que, debido a sus orientaciones orbitales, serían difícilmente detectables por las otras técnicas.

Tendremos que esperar mucho hasta poder ver imágenes de planetas de tipo terrestre y afirmar que contienen vida, pero una noticia reciente ha dado esperanzas a aquellos que sueñan con este tipo de descubrimiento. Gracias al telescopio Hubble se ha podido detectar vapor de agua y metano en el planeta gigante HD 189733 b, que está situado a 63 años luz de nosotros.
El agua y el metano (gas natural) son compuestos fundamentales a la hora de crear moléculas orgánicas y dar lugar a un química prebiótica. Es la primera vez que se detectan moléculas de este tipo en un planeta fuera del sistema solar.
El planeta está demasiado caliente y es demasiado grande para albergar vida, pero el hecho de poder detectar este tipo de moléculas orgánicas (aunque no biológicas) nos dice que tarde o temprano las podemos detectar en otros planetas más propicios.
El planeta pasa delante de su estrella cada 2,2 días y su temperatura se estima en 900 grados centígrados, suficientes como para fundir plata.
Los espectros de la estrella y de la estrella con el planeta en tránsito pueden ser restados para así obtener las líneas de absorción en el espectro de la atmósfera planetaria según la luz de su estrella se filtra a través de la misma. Los espectros se tomaron con la cámara infrarroja NICMOS del telescopio espacial Hubble, aunque ya había datos sobre el agua suministrados por el telescopio espacial Spitzer.
Este descubrimiento abre las puertas a que el futuro telescopio espacial James Webb pueda detectar este tipo de compuestos en otros planetas.
Quizás en un futuro podamos ver planetas de tipo terrestre en zonas habitables con la firma espectral del oxígeno libre en gran cantidad en sus atmósferas. Entonces ya podríamos decir que hay vida en otros mundos.

Fuentes y referencias:
Noticia en la Universidad de Harvard.
Noticia en Nature.
Nota de prensa en UCSB.
Nota de prensa de Royal Astronomical Society.
Nota de prensa del Hubble.
Nota de prensa del CSIC (pdf).

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