El planeta prometido
Encontrar más allá de nuestro Sistema Solar planetas con agua en la superficie es un trabajo que requiere pericia, paciencia, jugar con la probabilidad y especulación. Hay de dónde escoger: después de todo se tienen miles de millones de estrellas en cuyos
La búsqueda de planetas fuera del Sistema Solar que pudieran tener agua líquida en la superficie se intensifica; sin embargo, cuando se localiza uno de ellos, no necesariamente sería apto para la vida como la conocemos.
Cuando en las noticias escuchamos que se ha encontrado un planeta fuera del Sistema Solar considerado ‘habitable’, resulta ser una pequeña bomba mediática. Lo que muchos no saben es que esto no significa precisamente que allí se pueda encontrar vida, al menos no como la conocemos. Mientras escribo este artículo, el censo de exoplanetas de la NASA ( exoplanetarchive.ipac.caltech.edu) tiene confirmados 3,486 con las más diversas características, la mayoría encontrados mediante el telescopio espacial Kepler. En el momento en el que usted pase esta página, se investiga la posibilidad de encontrar mundos nuevos: ahora se tienen 4,496 en espera de ser confirmados, según datos del equipo a cargo de Kepler, y se cree que hasta 50% de las observaciones remiten a un resultado ‘falso positivo’, confundiendo el objeto analizado con otra estrella o una enana marrón –estrellas ‘fallidas’, con tan poca masa que apenas brillan–. Pero esta bonanza de descubrimientos era impensable a finales del siglo XX. Hasta 1992 los exoplanetas sólo eran producto de la especulación de los astrónomos y la imaginación de escritores de ciencia ficción. Quizá sobra decir que en ninguno de estos cuerpos celestes se ha detectado a la fecha la presencia de civilizaciones inteligentes, aunque se cree que en algunos pudiera haber agua en estado líquido, como ocurre en nuestro planeta, y entonces la posibilidad de que allí exista algún tipo de vida similar sería muy alta por supuesto.
Las noticias sobre últimos hallazgos son tan abundantes, que el autor Lee Billings se ha referido a esto en términos mediáticos como ‘fatiga exoplanetaria’, pues se recibe tanta información al respecto que se ha convertido en tema cotidiano, tanto que en poco tiempo tal vez ha llegado a perder cierto interés entre el público, convertido en un lugar común. “Los exoplanetas han estado en las noticias por años”, menciona el autor del libro Cinco mil millones de años de soledad, una crónica de la búsqueda de planetas similares a la Tierra. “Y seguirá sucediendo, aunque siento que para el año 2020 encontrar un planeta del tamaño de la Tierra en una zona habitable no será noticia de primera plana porque va a estar sucediendo todo el tiempo y la gente se está acostumbrando a eso.”
Enanas prometedoras
La cuenta de exoplanetas se incrementará en poco tiempo con las misiones venideras, como el telescopio espacial James Webb y el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (o TESS, por sus siglas en inglés). Por ejemplo, recuperemos el caso más reciente, reportado a finales de abril de este año, que puede ser representativo.
A 40 años luz de distancia se encuentra LHS 1140, una estrella apenas una quinta parte del tamaño de nuestro Sol. Cuando imágenes obtenidas por el telescopio espacial Kepler fueron analizadas, se detectó una intermitencia en su resplandor. Esto indicaba la presencia de un planeta que gira a su alrededor –la técnica utilizada, denominada ‘método de tránsito’, calcula cuánta luz es bloqueada por el planeta en cuestión y deduce algunas de sus características–. LHS 1140 es considerada una ‘enana roja’, de los objetos más abundantes en el Universo –del 70 a 80% de las estrellas entran en esta categoría–. El nombre lo reciben por el tono rojizo debido a su relativamente baja temperatura, unos 2,500 grados Kelvin –menos de la mitad que el Sol–; éstas queman su hidrógeno de manera lenta, por lo que su vida es muy prolongada, y a simple vista son invisibles, únicamente los telescopios son capaces de detectarlas. Así, LHS 1140 es relativamente fría y su radiación es débil. Sin embargo, a su alrededor existe una región, llamada zona de habitabilidad, en la que el calor que emite es suficiente para permitir que los planetas que estén ahí puedan mantener agua en estado líquido en la superficie. Deben estar muy cerca de ella por supuesto, tanto que su movimiento de traslación es más breve comparado con el de la Tierra. Así fue como se descubrió
LHS 1140b ( la letra al final del nombre indica su posición a partir de la estrella). Este planeta le da la vuelta a la estrella cada 25 días, es decir, se encuentra bastante cerca, lo cual le permite recibir al menos la mitad de la radiación que recibimos de nuestro Sol en ese periodo. Al calcular con base en la cantidad de luz que bloquea tras su paso, se estima que este planeta tiene un diámetro de 18,221 kilómetros, es decir 40% más que la Tierra, y tiene 6.6 veces su masa, por lo que debe ser rocoso. De ahí que LHS 1140b sea considerada una ‘superTierra’. Cuando LHS 1140 era una estrella joven, muy probablemente cubrió a este planeta con un gran resplandor ultravioleta, tan intenso que pudo haber acabado con el agua en la atmósfera, provocando un efecto invernadero similar al que ocurre en planetas como Venus. Pero dentro de esta especulación científica, también se considera el tamaño tan grande del planeta: quizá durante millones de años pudo haber tenido también un océano de magma en la superficie, que alimentó de vapor la atmósfera mientras la estrella principal, su sol, se enfriaba. Durante este proceso aquel planeta pudo recuperar el agua perdida, y con ésta la posibilidad de vida, aunque no precisamente como la conocemos. Aunque se ha dado el primer paso, todavía existen incógnitas que habrá que resolver. Y con toda probabilidad ni siquiera nuestros nietos lleguen a visitar aquel lugar para comprobarlo directamente.
La cuenta de exoplanetas se incrementará en poco tiempo con el telescopio espacial James Webb y el proyecto TESS.
En la frontera
Converso por teléfono con Leticia Carigi, doctora en astrofísica. Ella precisa al exHubble, plicar las diferencias en la percepción que tenemos de un planeta habitable, empezando por la región en el espacio donde podríamos encontrarlos. “Definimos la zona de habitabilidad con base en la distancia de un planeta respecto a su estrella. Si este tuviera una atmósfera semejante a la de la Tierra y agua, esa distancia es la suficiente para que esta última se encuentre de forma líquida; si el planeta está muy cerca de la estrella el agua se puede evaporar, si está muy lejos se congelaría. Esto dependerá entonces de la radiación total; que el planeta recibe, si tenemos una estrella pequeña irradiará menos que nuestro Sol en comparación, y la zona de habitabilidad estará muy cerca de ella. En realidad fue una sorpresa encontrar planetas alrededor de enanas rojas, y que éstas tuvieran tantos. La búsqueda de exoplanetas por lo general se centra en estrellas con masa dos veces menores que la masa del Sol. Estas enanas tienen una masa inferior.”
Como ejemplo destacado tenemos a Kepler 69- C, el cual se encuentra a 2,700 años luz de nosotros, en la constelación Cygnus. Es 70% más grande que la Tierra, así que es una superTierra, además de encontrarse dentro de la zona de habitabilidad en una posición muy similar a la que tenemos, con una estrella también semejante, al menos en radiación, a nuestro Sol. Sin embargo, en la NASA le han llamado también un ‘superVenus’, dado que su periodo de traslación es de 242 días, muy semejante al de su contraparte en nuestro Sistema Solar, por lo que las condiciones atmosféricas podrían también ser relativamente parecidas.
“Hay cinco o seis métodos de inferencia de exoplanetas, y dos han resultado ser los más exitosos”, menciona la doctora Carigi, encargada del área de comunicación de la ciencia en el Instituto de Astronomía de la UNAM. “Uno es por tránsito, que es como el equivalente a un eclipse. Cuando el planeta pasa por el frente de la estrella, nosotros captamos una luminosidad menor. El exoplaneta entonces, desde nuestra perspectiva, ‘eclipsa’ a la estrella. Con ello podemos determinar su radio. El otro método, al que llamo ‘el baile’, es debido al efecto gravitacional que tienen los planetas sobre su estrella. En cuanto a las características, cuando hablamos de exoplanetas parecidos a la Tierra, nos referimos a un radio cercano al terrestre y una masa similar. Si ese planeta tiene agua, no lo podemos determinar todavía, aunque tenga esas mismas características. Cuando los astrónomos se refieren a planetas ‘similares’ es por el radio y la masa. Que tengan continentes, agua o atmósfera no lo podemos saber, pues no vemos al planeta ‘directamente’. Esa similitud se relaciona únicamente con sus propiedades”.
La gran roca
“La Tierra es un planeta muy rocoso, aunque existe la idea generalizada de que se trata de un ‘planeta acuático’, cuando en verdad la masa del agua es apenas 0.5% de la masa total”, señala Carigi. “En realidad vivimos en la capa superficial del planeta; en esta pequeñísima capa hay agua y atmósfera, pero de hecho se trata de un planeta muy rocoso. El origen del agua en la Tierra es desconocido, y en principio este planeta no debería tenerla. Cuando se formó el Sistema Solar estábamos más o menos a la misma distancia del Sol; nos hemos movido un poco, no tanto. Al formarse nuestra estrella se evaporó la poca agua que podía haber en la Tierra naciente. Ahora, hay dos teorías del origen del agua, cómo fue que llegó. Primero, es que probablemente vino a través de cometas que llegaron después, pues se sabe que los cometas tienen agua. Segundo, que parte del agua que estaba en esta Tierra temprana se pudo salvar filtrándose a las profundidades, a una distancia no muy honda, por supuesto. Una combinación de éstos u otros factores hizo que tuviéramos agua. Fue un proceso local que no necesariamente se puede repetir en otros planetas ubicados en la zona habitable de su sistema planetario y que tengan las mismas condiciones de la Tierra, en radio y masa. Sería mucha coincidencia, demasiada. Y aunque lo fuera, no creo que la vida fuera exactamente igual, pues no sabemos el origen de la vida en nuestro propio planeta. Somos el resultado de ciertas características, procesos internos, geológicos y extinciones masivas que han derivado la vida que conocemos, y sería mucha casualidad si a otro planeta le pasara lo mismo.”
La Tierra es un planeta muy rocoso; se piensa que es ‘acuático’ cuando en realidad la masa del agua representa apenas 0.5% del total.
En torno a la enana roja Gliese 581, yace el cuarto planeta, Gliese 581d. Si el nombre es familiar, es porque alrededor de la estrella en cuestión se han encontrado muchos planetas en zona de habitabilidad. Se encuentra a 20.2 años luz de distancia, en la parte más lejana de su ZH, por lo que se sospecha que podría tener agua, y no sólo eso, sino que quizá contenga al menos un océano. Tarda 66.87 días en darle la vuelta a su estrella, y se le considera un planeta helado, dado que no tiene atmósfera propia. Llamó la atención en 2009 cuando un proyecto del Jet Propulsion Lab de la NASA envió más de 25,000 mensajes escritos por participantes de todo el mundo mediante láser en dirección a su sol.
Un solo lado
HD 85512 b es 3.6 veces más grande que la Tierra, y a pesar de su gran tamaño la gravedad es de únicamente 1.4 g. Un año dura 54 días; dado que las enanas rojas tienen una radiación muy débil, a veces sólo un 6% como máximo de la radiación de nuestro Sol, la ZH se encuentra muy cerca de ellas, por lo que los planetas sólo muestran uno de sus hemisferios hacia su estrella por un efecto llamado ‘acoplamiento de marea’ –el mismo que afecta a nuestra Luna, y por ello no podamos ver su lado oscuro–. Esto hace que los planetas de este tipo no sean tan habitables como se puede creer. Al recibir 1.86 veces la intensidad de luz que nuestro Sol, podría calentar su superficie de tal manera que de contener agua seguramente está cubierto por nubes en constante movimiento. Se encuentra a 36 años luz de distancia.
Muchos se preguntan cuál es la intención de hallar planetas más allá de nuestro Sistema Solar. Pregunto a la doctora Carigi, ella responde: “Por el placer del conocimiento y sus consecuencias. Cuando uno investiga no sabe cuál será el destino del conocimiento. Hace 300 o 400 años, cuando los astrónomos veían
las manchas solares, no sabían que el estudio de las mismas ayudaría a la comunicación por telefonía celular. Ahora sabemos que cuando viene una gran ráfaga solar hay maneras de proteger a los satélites...No sabemos cuál es el origen de nuestro Sistema Solar. Hay teorías, pero en realidad lo desconocemos. Hay incógnitas, por ejemplo el hecho de que nuestro Sistema o tiene planetas muy pequeños, rocosos, o gigantes, líquidos, congelados y gaseosos. Entre los exoplanetas que se han encontrado hay superTierras de un tamaño entre nuestro planeta y Neptuno. ¿Por qué no hay una superTierra en el Sistema Solar? ¿Tuvimos una? ¿Qué le pasó?”
Tan lejos, tan cerca
“Quizá nunca lleguemos a visitar esos planetas. Por ejemplo la estrella más cercana es el sistema Alfa Centauri, a 4.5 años luz, y no podemos viajar a esa velocidad. Pero no importa; quizá de alguna manera nos podamos comunicar si hay vida inteligente, aunque prefiero no llamarle así, nosotros los astrobiólogos preferimos el término ‘vida que domina las ondas electromagnéticas’. Esto es que podamos enviar mensajes por ondas electromagnéticas y otros los reciban y nos puedan responder. Es un asunto de perspectiva: el Sistema Solar se formó hace 4,500 millones de años, pero dominamos la tecnología para transmitir ondas electromagnéticas desde hace unos 100 años nada más. Si alguien o algo se hubiera comunicado con nosotros hace 200 años, nadie hubiera sido capaz de recibir cualquier mensaje, mucho menos de responderlo, y eso que ya existía vida ‘inteligente’ en nuestro planeta desde hacía millones de años.”
Existen dos casos de sistemas planetarios que han adquirido fama en los últimos años, y entre ellos hay candidatos destacados. Dentro de la familia planetaria de Gliese 581, el séptimo de ellos, Gliese 581g, es 1.5 veces el tamaño de la Tierra, y es entre todos los candidatos el que recibe una cantidad de luz solar similar a nuestro planeta. Aunque sus temperaturas mínimas pueden ir de entre los -12 a los -37 º Celsius, su composición rocosa podría tener una atmósfera propicia para mantener agua en estado líquido. Por su parte Kepler-22b, una superTierra 2.4 veces el radio de nuestro planeta, es quizá uno de los que mayores probabilidades tenga de albergar agua en su superficie. La temperatura oscilaría entre los -11º y los 22 ºC. Podría tener tanta agua que se le ha llegado a considerar un posible ‘planeta oceánico’, quizá uno de los que sean más prometedores.
Lo mismo pero más lejano
El planeta Gliese 667 Cc tendría cierta semejanza con Marte, con tres soles que irradien la superficie rocosa. Es 3.8 veces el tamaño de la Tierra, y se calcula que tendría hasta 85% de semejanza con nuestro planeta, recibiendo 90% de la cantidad de luz que recibimos. Al igual que el planeta rojo, ¿habría alguna vez tal cantidad de agua que soportó vida en la superficie? Por otro lado, Kepler-62e, que es 1.6 veces más grande que la Tierra, también tiene una alta probabilidad de tener agua, tanta
“Aún no sabemos cuál es el origen de nuestro Sistema Solar.”
Los extremófilos se basan en el carbono y agua.
que estaría cubierto por un vasto océano. Le daría una vuelta a su estrella cada 122 días, y se encuentra a 1,200 años luz de nosotros. Podría ser un planeta caliente y lleno de nubes.
“Si llegamos a encontrar algo que no sea precisamente inteligente, sería lo máximo”, dice emocionada Carigi. “Muchos dirían ¿para qué seguir investigando si no puedes comunicarte? Pero sabemos que toda la vida en nuestro planeta tiene un tronco común, y quizá se descubra algo diferente en el futuro. Aunque no pudiéramos comunicarnos con esas formas de vida, tal vez descubramos que tenemos un tronco común. Nosotros venimos de bacterias, de algo que fue unicelular, y después de 4,000 millones de años estamos aquí, comunicándonos a través de ondas electromagnéticas. El hecho de encontrar vida unicelular en otro planeta sería maravilloso, porque si la dejamos que evolucione podría llegar a formar especies complejas –insisto, no necesariamente igual a la nuestra–. Ésa es una posibilidad.”
Le recuerdo a Carigi que se ha especulado sobre la existencia de tipos de vida no necesariamente basados en el carbono, u organismos extremófilos merodeando en el Sistema Solar. ¿Cuál sería la posibilidad de ser encontrados? “Los animales extremófilos que conocemos en la Tierra están basados en el carbono, y necesitan agua, no importa dónde estén. Toda la vida en sistemas extremos nos ha ayudado a los astrobiólogos a ampliar el espectro de posibilidades de vida, pero las que encontramos en la Tierra se basan en agua y carbono sin duda. Buscamos eso porque es lo que conocemos, aunque no estamos cerrados a otras posibilidades, aunque es más difícil encontrarlas. Por experimentos químicobiológicos no es inmediato concluir si lo que estamos viendo es el efecto de una vida que no esté basada en el carbono. En Marte buscamos moléculas orgánicas. Puede ocurrir que encontremos esas formas nuevas de vida, pero de todos los elementos de la Tabla Periódica que conocemos, el único capaz de hacer grandes cadenas con otros elementos es el carbono. ¿Por qué una gran cadena? Porque se necesita para crear una membrana que separe al ser unicelular con su medio ambiente, y en el momento que creas una membrana eres un individuo, dejas de ser parte de ese medio ambiente. Alguna vez se ha hablado del silicio, pero éste no puede hacer cadenas tan largas, y sólo ha demostrado en el Sistema Solar que es bueno para hacer rocas, y nada más.”
Entre los últimos hallazgos, TRAPPIST-1 ha sido, metafórica y literalmente, la última gran estrella del momento. Ubicado a 39 años luz de distancia, sus planetas TRAPPIST 1d, ey f tienen bastantes probabilidades de tener agua. Con una estrella 500 veces más grande que nuestro Sol, es garantía de permanencia, pero todos los planetas candidatos tienen un hemisferio que siempre la encara; en la mitad de ellos es de día, en la otra mitad de noche. Se reconoce la posibilidad de la existencia de una franja sumergida en un crepúsculo eterno, de unos cientos de kilómetros de ancho, que pudiera albergar algún tipo de vida extremófila.
“Encontrar vida en otros ambientes fuera de la Tierra sería una noticia maravillosa”, concluye Carigi. “Podríamos averiguar si es semejante a nosotros o no, y tal vez inspire otras preguntas. ¿ Qué tan parecidos seríamos? Si es diferente, por qué, etc. La astrobiología es una ciencia que recién empieza y hay cabida para preguntas tanto científicas como filosóficas. A los astrobiólogos siempre nos asocian con la NASA, quizá por la fama y por las películas de Hollywood, pero en México se hace astrobiología, y de muy buena calidad. Es una ciencia hermosa, que vuelve a integrar a las demás ciencias, porque ésta es compleja. Es interdisciplinaria; participan astrónomos, biólogos, químicos, físicos, geólogos, hasta filósofos también por el hecho de preguntarse qué pasaría con la humanidad, cómo reaccionaría si alguna vez encontramos vida básica, distinta y compleja.”