Así son los planetas alienígenas: ¿podría haber vida?

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Photo credit: NASA
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Observatorio de Haute-Provence, sur de Francia, finales del año 1994. Un estudiante de doctorado (Didier Queloz) y su profesor (Michel Mayor) escrutaban una muestra de 42 estrellas lejanas en busca de sistemas binarios. Pero una anomalía en los datos hizo pensar a Queloz que tal vez su doctorado podría peligrar.

No podía estar más equivocado. Tras meses de analizar datos, Mayor y Queloz se dieron cuenta de que estaban ante un planeta orbitando a una estrella diferente a nuestro sol: el primer exoplanenta jamás detectado. La estrella en cuestión era 51 Pegasi y su protegido, 51 Pegasi-b.

Mayor y Queloz recibieron la mitad del Premio Nobel de Física de 2019 por este descubrimiento (la otra mitad fue para James Peebles). Aquella anomalía en los datos sería el comienzo de cientos de detecciones en los observatorios de todo el mundo: la búsqueda de planetas se había convertido en un campo nuevo en astronomía. Hoy, ya se contabilizan más de cinco mil exoplanetas detectados.

Photo credit: L. Weinstein/Ciel et Espace Phot
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Todos ellos se han encontrado en alrededor de tres mil quinientos sistemas solares distintos. Eso quiere decir que, en muy alta proporción, los exoplanetas son únicos para su sistema solar y no tiene vecinos, como ocurre en el nuestro, que cuenta con ocho planetas.

Y, ¿cómo son los exoplanetas? ¿Son aptos para la vida? ¿Se parecen a la Tierra?

Cuando pensamos en la definición de planeta, lo más probable es que se venga a la mente una pelota azul y verde, rebosante de vida, como la Tierra. Pero lo cierto es que esta bella pelota azul es una rara excepción. Ni siquiera los planetas de nuestro sistema solar son un ejemplo de lo que abunda en la naturaleza (al menos, que hayamos observado).

Estos son los diferentes tipos de planetas estudiados:

Jupíteres calientes

Photo credit: NASA
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La gran mayoría de los exoplanetas detectados se parecen más a Júpiter que a la Tierra. Lo más habitual es que se trate de grandes bolas gaseosas; hirviendo, además, por encontrarse demasiado cerca de su estrella madre. A estos planetas se les conoce como jupíteres calientes y están formados casi por completo de hidrógeno y helio.

El planeta que Mayor y Queloz detectaron en 1995 era de tipo júpiter caliente. Concretamente, 51 Pegasi-b –también llamado Dimidium– orbita su estrella cada cuatro días, tiene una temperatura de 538 a 982 grados Celsius y está a 51 años luz de la Tierra.

Como te puedes imaginar, es muy difícil que uno de estos planetas pueda albergar vida. La razón es que, como buenas bolas de gas, no poseen una superficie sólida en la que posarse. De hecho, si acabases dentro de un planeta como Júpiter o Saturno, estarías cayendo lo que te parecería una eternidad (probablemente décadas) a través de sus nubes mantecosas hasta llegar a un núcleo sólido, pequeño y metálico.

Planetas neptunianos

Photo credit: NASA
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Como ves, la clasificación de los exoplanetas se realiza tomando como referencia los planetas que nos acompañan en nuestro propio sistema solar, los cuales llevamos estudiando mucho más tiempo.

Otro tipo de planetas son los que se conocen como neptunianos, es decir, del tipo de Neptuno o Urano. Suelen tener atmósferas dominadas por hidrógeno y helio con núcleos de roca y metales pesados. Serían una mezcla entre los gigantes calientes y los planetas rocosos, que veremos a continuación.

Suelen ser más pequeños que los gigantes gaseosos y, además, poseer más variedad de elementos, como agua y muchos tipos de metales. Además, estos elementos suelen estar en estado sólido, congelados debido a la considerable distancia que mantienen con respecto de su estrella, a diferencia de los jupíteres calientes.

En 2014, los investigadores descubrieron el primer exoplaneta gigante de hielo a 25 000 años luz de distancia de nosotros. Es más probable que los planetas de tipo neptuniano se formen mundos en los confines helados de los sistemas planetarios. No obstante, también existe un puñado de planetas llamados neptunos calientes, mucho más cercanos a su estrella madre; pero también, mucho más difíciles de encontrar. Los astrónomos creen que estos neptunos calientes podrían ser planetas en transición, de un tipo a otro.

Supertierras

Photo credit: NASA
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Este tercer tipo de planeta hace referencia solo al tamaño de un exoplaneta, más grande que la Tierra y más pequeño que Neptuno, pero no sugiere que sean necesariamente similares a nuestro planeta de origen. La verdadera naturaleza de estos planetas es un misterio, porque no tenemos nada similar en nuestro propio sistema solar. Sin embargo, las supertierras son muy comunes entre los planetas encontrados hasta ahora en nuestra galaxia.

En principio, tienen una composición rocosa, pero son muy variables. De tamaños entre tres y diez veces mayores que la Tierra, aquí se incluyen desde mundos de agua hasta planetas ‘bola de nieve’, o incluso planetas compuestos en gran parte por gas denso.

Kepler-452b fue el primer planeta del tamaño de la Tierra descubierto alrededor de una estrella casi gemela a nuestro Sol. Por otro lado, Kepler-22b es otra supertierra que podría estar cubierta por un superocéano. Según algunos modelos informáticos, Kepler-22b sería cómodamente habitable debido a su temperatura media, de unos 15 grados Celsius. Lo que resulta extraño para nosotros es que, debido a su inclinación radical, sus polos norte y sur estarían bañados alternativamente por la luz del sol y la oscuridad, durante medio año cada uno.

Planetas terrestres

Por último, están los planetas terrestres. En nuestro sistema solar, lo son la Tierra, Venus, Marte y Mercurio. Fuera de él, todos los planetas del tamaño de la Tierra o más pequeños son normalmente mundos rocosos, compuestos de silicato, agua o carbono. Pero se necesita más investigación para determinar si algunos de estos mundos tienen atmósferas, océanos u otros signos de habitabilidad.

El otro sistema solar más estudiado (además del nuestro) es el llamado Trappist-1. A 40 años luz de nosotros, este sistema de siete mundos rocosos, todos ellos con potencial de agua en su superficie, es un descubrimiento emocionante en la búsqueda de vida en otros mundos.

Photo credit: NASA/JPL-Caltech
Photo credit: NASA/JPL-Caltech

Aún no podemos estar seguros, pero existe la posibilidad de que el estudio de este sistema planetario único pueda revelar condiciones adecuadas para la vida. En 2021, un estudio reveló que todos contienen aproximadamente la misma proporción de materiales que se cree que componen la mayoría de los planetas rocosos, como hierro, oxígeno, magnesio y silicio. Sin embargo, son aproximadamente un 8 % menos densos que si tuvieran la misma composición que la Tierra.

Trappist-1 es solo una pequeña muestra. Se calcula que podría haber más de diez mil millones de planetas terrestres solo en nuestra galaxia.

Los métodos de detección de exoplanetas

Y por último, te preguntarás: ¿cómo se detectan los exoplanetas, si están tan lejos? ¿En qué consiste la ciencia de buscar exoplanetas, que inauguraron Mayor y Queloz en 1995?

Los planetas del sistema solar pueden ser vistos desde la Tierra con un telescopio de aficionado. Pero a tantos años luz de distancia, la tecnología implicada en detección de exoplanetas se complica. Incluso con grandes telescopios como el recién inaugurado James Webb es muy difícil acceder a ellos.

La gran mayoría de los más de 5000 de detecciones de exoplanetas se han realizado mediante el tránsito. Al igual que una luciérnaga produce una perturbación de luz cuando pasa junto a un farolillo, los planetas producen esta misma distorsión a medida que transitan en torno a su estrella. Esta perturbación de luz es captada por los instrumentos y permite apreciar la existencia de los exoplanetas.

También existen otras técnicas, como la de la velocidad radial o a través de microlentes gravitacionales, pero el método del tránsito es el que más se aplica actualmente y con el que más exoplanetas se han detectado.

Por ahora, no hay datos de que ninguno de estos más de 5000 planetas sea compatible con la vida. Al fin y al cabo, solo hemos recogido una pequeña muestra en poco más de un cuarto de siglo. Quizá sea cuestión de tiempo comprobar si alguno de ellos es capaz de albergar vida, o que incluso se convierta en el potencial hogar de los humanos del futuro.

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