NeoFronteras

Si hay alguna luna orbitando algún exoplaneta gigante, como la luna Pandora de la película Avatar, la podremos detectar y estudiar dentro de un plazo de diez años.

En estos tiempos de crisis y recortes en ciencias casi todo vale para poder “vender” la ciencia. La Astrofísica casi se vende por sí sola, pero el tirón del cine de ciencia ficción o, mejor aún, de las películas de éxito tampoco viene mal. En el Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics señalan que en la película ‘Avatar’, recientemente estrenada, aparece la luna habitada Pandora y que una misión como Kepler, actualmente en funcionamiento, podría próximamente revelar mundos habitables similares, tanto planetas de tipo terrestres como lunas habitables orbitando alrededor de gigantes gaseosos. De ser así, la ciencia ficción pasaría a ser ciencia real.
Lisa Kaltenegger, astrónoma perteneciente a esa institución, muestra además en un artículo reciente que el futuro telescopio espacial Webb podrá incluso quizás detectar la presencia de gases clave como el dióxido de carbono, el oxígeno o el vapor de agua en esos mundos.
“Si Pandora existe podríamos potencialmente detectarla y estudiar su atmósfera en la próxima década”, dice esta investigadora.
Hasta ahora hemos detectado unos 400 planetas extrasolares o exoplanetas, la mayoría de ellos gigantes gaseosos similares a Júpiter. Aunque este tipo de planetas masivos son fáciles de detectar no son un buen lugar para la existencia de vida tal y como la conocemos. Sin embargo, los científicos vienen especulando sobre la existencia de lunas rocosas orbitando este tipo de planetas. Si el planeta, y por tanto sus lunas, se encuentra en la zona habitable (a una distancia tal de su estrella que la temperatura permita la existencia de agua líquida) y alguna luna tiene suficientemente masa como para retener una atmósfera, entonces es posible que en ella haya vida.
Según Kaltenegger el hecho de que todos los planetas gigantes de nuestro sistema solar tengan satélites naturales incrementa las posibilidades que algún exoplaneta de este tipo tenga alguna luna de tamaño terrestre que pueda mantener vida.
En NeoFronteras ya hemos mencionado la misión Kepler y su estudio de tránsitos de exoplanetas como método de detección de posibles exoplanetas y exolunas. Este tipo de tránsitos sólo son visibles durante horas y requieren un alineamiento perfecto entre el exoplaneta, su estrella y la Tierra. Las exolunas pueden a su vez influir gravitatoriamente sobre su planeta y hacer que su tránsito tenga para nosotros una firma especial. Las variaciones en el tránsito podrían indicarnos la existencia de estas exolunas.
Una vez detectada una de estas exolunas, lo lógico sería preguntarse sobre la posible presencia de atmósfera y su composición. Un análisis espectroscópico de la luz procedente de su estrella, dispersada por la atmósfera de la exoluna o exoplaneta durante el tránsito, podría ayudarnos en esta tarea.
Las señales espectroscópicas serían fácilmente detectables en caso de planetas gigantes pero serían más débiles para el caso de planetas de tipo terrestre o para exolunas. Separar la señal espectroscópica del exoplaneta gigante y de una posible luna de tipo terrestre suya sería más complicado, pero bajo las condiciones adecuadas sería posible. Si la separación orbital es suficiente y la suerte acompañase, la luna podría empezar a cruzar el disco solar de su estrella antes que su planeta o abandonarlo después.
Kaltenegger calcula qué condiciones son las mejores para examinar las atmósferas de estas hipotéticas (por ahora) exolunas. Cree que el sistema alfa Centauri A (el sistema que aparece en la película ‘Avatar’) sería un blanco excelente.
“Alfa Centauri A es brillante, está cerca y es similar al Sol, así que nos daría una señal intensa”, dice. “Solamente necesitarías de un tránsito adecuado para encontrar agua, oxígeno, dióxido de carbono y metano en una exoluna de tipo terrestre como Pandora”.
“Si la película ‘Avatar’ es correcta en su visión, podríamos caracterizar esa luna con el telecopio espacial Webb en un futuro cercano”, añade.
Aunque esta estrella ofrece una posibilidad tentadora, las pequeñas enanas rojas son mejores blancos para buscar planetas o lunas habitables. La zona habitable de estas estrellas está muy cerca de las mismas, aumentando así las posibilidades de ver un posible tránsito de un planeta o luna habitable. Además, el menor brillo y área relativa del disco de estas estrellas hace que las señales provocadas por un tránsito seas más intensas.
Lo malo es que a esas distancias tan cortas las fuerzas de marea harían que el planeta mostrase siempre la misma cara a su estrella (como los hace la Luna con la Tierra). Un lado estaría expuesto a la luz y otro a la oscuridad permanentes. Hasta hace poco se creía que esto asaría y congelaría respectivamente esos dos lados en un exoplaneta de tipo terrestre. Sin embargo, ahora se cree que la meteorología haría que la situación no fuera tan extrema. Una gigantesca tormenta tropical estaría permanentemente situada en el lado brillante y la zona limítrofe entre ambas caras podría ser propicia para la vida.
En todo caso, una exoluna alrededor de una exoplaneta en esas condiciones no sufría el mismo destino. Al orbitar alrededor de su planeta no ofrecería siempre una cara a su estrella, aunque sí lo hiciera con su planeta. Por tanto, tendría ciclos de día y noche, su atmósfera tendría temperaturas moderadas y sus “plantas” tendrían un suministro garantizado de luz solar para realizar su fotosíntesis.
“Lunas alienígenas orbitando planetas gaseosos gigantes podrían ser lugares habitables mejores que planetas de tipo terrestre con una cara enfrentada permanentemente a su estrella”, dice Kaltenegger. “Deberíamos ciertamente mantener en nuestras mentes, según trabajamos, que nuestra meta última es encontrar vida alienígena”.
A Kaltenegger parece olvidársele mencionar que una cosa es encontrar algo parecido a la luna Pandora y otra cosa muy distinta que todo lo demás que sale en la película sea posible.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Copia artículo original.
¿Encontrará Kepler lunas habitables?
Foto cabecera: Concepción artística de una hipotética supertierra anillada y una luna de tipo terrestre, ambas habitables y con agua líquida en su superficie (imagen en alta resolución). Fuente: David A. Aguilar, CfA.