Ya son más de 5.000 exoplanetas. ¿Qué es eso?

Hace 30 años se sabía que allá arriba, en el cielo, había por lo menos nueve planetas (mucho antes de la discusión sobre si Plutón es o no es uno), y que todos orbitaban el Sol. Hoy, después de mucha investigación, esa cifra creció dramáticamente: de nueve se pasó a más de 5.000 y se sabe que el Sol no es el límite, sino que muchas otras estrellas los tienen. Este avance abre las puertas a un mundo de posibilidades para conocer sobre el inicio del universo, lo que le espera a la Tierra y resolver si hay vida en otras partes.

Los exoplanetas son todos los planetas que están más allá del Sistema Solar, orbitando otras estrellas diferentes al Sol, o libres, rebeldes, orbitando el centro galáctico. Se han detectado a través de tecnología humana, gracias a los telescopios espaciales y a otras herramientas como satélites (ver cronología), y el pasado 21 de marzo, con 65 nuevos, la lista superó los 5.000 en el Archivo de Exoplanetas de la Nasa, que “registra los descubrimientos que aparecen en artículos científicos revisados por pares”.

¿Qué significa ese número?

De acuerdo con la directora científica del Archivo y científica investigadora del Instituto de Ciencias de Exoplanetas de la Nasa, Jessie Christiansen, “no es solo un número. Cada uno de ellos es un mundo nuevo”.

Emociona, sobre todo, saber que son muchos los que faltan por encontrar. Según la Nasa, “nuestra galaxia probablemente contiene cientos de miles de millones de esos planetas y hay más planetas que estrellas”, y eso sin contar los que hay por fuera de la Vía Láctea.

¿Por qué son importantes?

Lauren Flor, astrofísica que estudia estrellas huéspedes de exoplanetas, explica que más allá de detectarlos, lo importante es entenderlos, saber más sobre ellos porque así se ampliará el conocimiento sobre los seres humanos.

Por ejemplo, más allá de saber si hay vida en otras partes, “siempre nos hemos preguntado cómo estamos aquí, y poder entender esos otros planetas nos permitirá conocer cómo nosotros, como sistema planetario, nos formamos”.

Esto teniendo en cuenta que de los más de 5.000 exoplanetas que se conocen hasta ahora, ninguno se parece al sistema solar. “Algo pasó diferente con nosotros y nuestro sistema que no ha pasado en otros sistemas planetarios”, y entender qué fue será clave.

Además, se sabe que son todos diversos pero con elementos en común. Los hay más pesados, más grandes, rocosos como la Tierra y Venus o gaseosos como Júpiter y Saturno, dominados por agua o hielo o por hierro y carbono, repletos de lava o mundos de agua, con más de una estrella huésped o sin ninguna a los que llaman planetas rebeldes... Pero los han clasificado en cuatro tipos. (Ver recuadros).

Aunque la mala noticia es que, hasta ahora y con la tecnología disponible, no es posible llegar a ellos de forma física, sí hay diferentes técnicas y herramientas que permiten conocerlos a profundidad, saber su temperatura, descifrar su atmósfera, conocer su composición y buscar rastros de vida. Lo mejor es que cada día hay más acercamiento, como lo permitirá el telescopio espacial James Webb una vez opere. Le contamos.

Para conocer más sobre exoplanetas, visite esta página de la Nasa.

Cuatro tipos de exoplanetas

A grandes rasgos, son cuatro, pero dentro de cada categoría hay variaciones. Hay unos tan calientes que podrían fundir el metal o tan fríos como un congelador; tan cercano a su estrella que un año pasaría en un par de días o tan despreocupados, rebeldes, que no orbitan estrellas muertas. Lo que determina en qué categoría entran será su tamaño, su masa y su composición.

Gigantes gaseosos:

Los gigantes gaseosos son planetas compuestos de helio y/o hidrógeno principalmente, como Júpiter y Saturno, por lo que no tienen superficies duras como la Tierra sino gases sobre un núcleo sólido. Pueden ser mucho más grandes que los nuestros y estar tan cerca a sus estrellas como ningún otro objeto, pudiendo darles la vuelta en 18 horas.

5 datos curiosos:

51 Peg b fue el primer planeta descubierto alrededor de una estrella similar al Sol en 1995.

Se cree que se forman dentro de los primeros 10 millones de años de vida de una estrella similar al Sol... o no se forman.

Los Júpiter calientes orbitan tan cerca de sus estrellas que sus temperaturas se elevan a miles de grados.

KELT-9b , el gigante gaseoso más caliente encontrado hasta ahora, es más caliente que la mayoría de las estrellas.

Júpiter tiene un gemelo , y orbita una estrella que es gemela de nuestro Sol.

Neptunianos:

Similares a Neptuno o Urano en tamaño (aproximadamente cuatro veces el tamaño o el radio de la Tierra y casi 17 veces su masa o peso), aunque hay mini-Neptunianos, y tienen atmósferas de hidrógeno y helio principalmente, con núcleos de rocas y metales pesados. Tienen nubes que bloquean el paso de la luz.

Datos clave:

En 2014, los investigadores descubrieron el primer exoplaneta gigante de hielo a 25 000 años luz de distancia.

Una enorme nube de hidrógeno similar a un cometa se está desprendiendo de un exoplaneta cálido del tamaño de Neptuno.

Es más probable que se formen mundos del tamaño de Neptuno en los confines helados de los sistemas planetarios que en otros tipos de planetas.

Supertierra:

Son más grandes que la Tierra pero más livianos que los gigantes de hielo, pero pueden estar hechos de gas, de roca o de ambos. Tienen el doble del tamaño de la Tierra y hasta 10 veces su masa. El nombre no implica que se parezcan a la Tierra.

Datos clave:

Hay un exoplaneta súper-Tierra con temperaturas lo suficientemente altas como para vaporizar el metal.

Kepler-452b fue el primer planeta del tamaño de la Tierra descubierto alrededor de un gemelo casi solar.

Patrones climáticos de una súper-Tierra

Las observaciones del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA condujeron al primer mapa de temperatura de una súper Tierra en 2016. El mapa revela cambios extremos de temperatura de un lado del planeta al otro, y sugiere una razón para esto: los flujos de lava.

Planeta terrestre:

Hechos de tierra o de roca, como la Tierra, Marte, Mercurio y Venus, estos planetas suelen tener el mismo o menor tamaño que la Tierra y estar compuestos de roca, silicato, agua y carbono. No se sabe aún si tienen atmósferas u océanos y cómo están compuestas. Si son más grandes, el doble de la Tierra, se consideran súpertierras.

Datos clave:

Podría haber más de 10 mil millones de planetas terrestres en nuestra galaxia.

Se cree que los 7 planetas del tamaño de la Tierra en el sistema TRAPPIST-1 son terrestres (4 son del tamaño de una súper Tierra).

Los planetas terrestres habitables pueden estar presentes en sistemas binarios (dos estrellas).

Kepler-11b es un planeta terrestre 10 veces más cerca de su estrella que la Tierra del Sol.

Técnicas para encontrarlos

No se sabe exactamente cómo son ni sus composiciones porque están muy lejos. No se puede llegar físicamente a ellos aún, pero hay diversas técnicas.

Método de tránsito:

Así se han encontrado la mayoría de exoplanetas. Se da cuando el planeta se mueve y pasa entre la Tierra y la estrella que orbita, bloqueando la luz de su estrella y provocando una disminución del flujo de luz detectado, una caída en la cantidad de luz proveniente de estrellas individuales. El tamaño orbital del planeta se calcula con el tiempo que tarda en orbitar alrededor de su estrella y la masa de esta.

Velocidad radial:

Cuando un exoplaneta orbita alrededor de su estrella, esta también se mueve o se tambalea, acercándose y alejándose. Ese movimiento, explica la Nasa, causa cambios en las líneas espectrales de la estrella. Así se revelaron varios planetas, entre ellos muchos gaseosos Júpiter calientes.

Astrometría:

Similar al método de velocidad radial, se busca el bamboleo o movimiento de la estrella a causa del paso del planeta, pero esta vez se mueve en una pequeña circunferencia. El radio de esta circunferencia depende de la masa del planeta y de su distancia a la estrella.

Imagen directa:

Es difícil que un planeta se vea desde la Tierra a través de los telescopios tal como se puede ver Saturno, por ejemplo, pero no es imposible. A esto se le llama imagen directa y así se han encontrado unos cuantos que tienden a ser planetas gigantes gaseosos que orbitan muy lejos de su estrella. Para lograrlo, se requiere que la luz de la estrella sea enmascarada, tapada, para que no cubra la luz del planeta, u observándolo en longitudes de onda infrarrojas.

Microlente gravitacional:

La gravedad puede deformar y doblar la luz de las estrellas. Entonces, la gravedad de una estrella en primer plano y su exoplaneta pueden magnificar y enfocar la luz de otra estrella más distante que está de fondo y que pasa justo detrás de ella, permitiendo verla más brillante.

Espectrometría:

Se le llama también lectura de la luz y permite, sobre todo, conocer la atmósfera. Se da cuando la luz de la estrella atraviesa la atmósfera de un planeta, bloqueándola de la vista del telescopio. Cuanta más luz bloquea un planeta, más grande parece el planeta. Al analizar esa cantidad de luz en diferentes longitudes de onda, pueden determinar qué moléculas componen la atmósfera.

Con qué instrumentos:

- El Telescopio Espacial Hubble fue lanzado en 1990. El Spitzer, de 2003, no fue diseñado para buscar exoplanetas pero con los instrumentos infrarrojos lo logró. La misión Kepler, en 2009, se diseñó para estudiar nuestra región de la Vía Láctea y descubrir cientos de planetas del tamaño de la Tierra y más pequeños en o cerca de la zona habitable.

- El Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito de la Nasa, de 2018, se lanzó para reemplazar el Kepler y descubrir exoplanetas en órbita alrededor de las estrellas enanas más brillantes.

- El James Webb, lanzado el pasado diciembre y que aún no comienza a funcionar, promete profundizar el conocimiento sobre los planetas a través de la espectroscopia y la composición de las atmósferas.

- El Telescopio Espacial Nancy Grace Roman, que se lanzará en 2027, será el más prometedor y hará nuevos descubrimientos de exoplanetas utilizando una variedad de métodos.

- La misión Ariel de la Agencia Espacial Europea, que se lanzará en 2029, observará atmósferas de exoplanetas y una de sus piezas de tecnología de la Nasa llamada Case se concentrará en las nubes y neblinas de exoplanetas.