Exomundos. Capítulo 1: En algún lugar del Universo...

La combinación de factores que dieron lugar a la vida en la Tierra es aún desconocida en detalle. Los primeros seres vivos de los que tenemos constancia datan de hace unos 3200 millones de años, alrededor de 1500 millones de años tras la formación del Sol y de los planetas que componen el Sistema Solar, y unos 10,000 millones de años después de la formación del Universo. Se estima que nuestra galaxia, la Vía Láctea, contiene alrededor de unos cien mil millones de estrellas (10^11-10^12). Además, de acuerdo con estudios cosmológicos, se estima que hay unas cien mil millones de galaxias. Esto nos da un total aproximado de 10^22-10^24 estrellas en el Universo.

[caption id="attachment_6054" align="alignleft" width="414"] Concepción artística de algunos exoplanetas encontrados en la zona habitable de sus estrellas y comparación de su tamaño con el de la Tierra (a la derecha). De izquierda a derecha: Kepler-22b, Kepler-69c, Kepler-452b, Kepler-62f y Kepler-186f. Fuente: NASA/Kepler.[/caption]

Los últimos resultados de la misión espacial Kepler, dedicada a la búsqueda de planetas extrasolares en nuestra Vía Láctea, indican que alrededor del 90% de las estrellas albergan al menos un planeta. Y lo que es más interesante, el 15% de estas estrellas con planetas albergan al menos un planeta rocoso (como lo es la Tierra) en la zona habitable (es decir, a una distancia de la estrella suficiente para poder mantener agua en estado líquido en su superficie). Esto nos deja con 14 mil millones de planetas potencialmente habitables en nuestra galaxia y 1.4 x 10^21 en todo el Universo. Estos números nos indica que sean cuáles fueren las condiciones en la Tierra para el surgimiento de la vida, es altamente improbable (en términos estadísticos) que nuestro planeta sea el único que haya sido habitado en la historia del Universo.

Coincidir en tiempo y en espacio con otros mundos habitados es otro tema. Detectarlos, es un reto para la tecnología actual. Y contactar con otras posibles civilizaciones es, por el momento, una quimera. Sin embargo, la tecnología actual sí nos permite detectar planetas extrasolares y ya estamos empezando a encontrar algunos ejemplos de algunos que podrían ser potencialmente habitables. La detección de cuerpos planetarios orbitando alrededor de otras estrellas (exoplanetas), comenzó a finales de los 80 y principios de los 90, con el descubrimiento de varios planetas de masa terrestre alrededor del púlsar PSR B1257+12 y de otros planetas más masivos que Júpiter (aunque estos últimos no serían confirmados hasta 2002). El primer planeta confirmado alrededor de una estrella en su fase de secuencia principal (como nuestro Sol), fue 51 Pegasi b, un planeta masivo que, en contra de lo que conocíamos en nuestro Sistema Solar, se ubica extremadamente cerca de su estrella. En la actualidad, más de 1200 planetas han sido ya confirmados y unos 700 han sido validados. La confirmación implica que hemos podido medir su masa (básicamente empleando la técnica de la velocidad radial, basada en el efecto Doppler), mientras que la validación implica que se ha detectado un objeto de tamaño planetario por métodos indirectos y que, sin haber podido medir su masa, la probabilidad de que sea un planeta es muy superior a cualquier otra configuración que pudiera mimetizar la señal detectada.

[caption id="attachment_6056" align="alignleft" width="435"] Exoplanetas detectados por diferentes técnicas en un diagrama en el que se muestra e periodo del planeta en el eje X y su masa (en masas terrestres) en el eje Y. Derecha: Mismo diagrama pero incluyendo toda la muestra de candidatos encontrados por el telescopio espacial Kepler. Con estos diagramas nos podemos hacer una idea de las propiedades de los exoplanetas encontrados en la actualidad. Fuente: NASA/Kepler.[/caption]

La variedad de propiedades que hemos encontrado en estos dos millares de planetas encontrados es sorprendente, en el sentido de que hasta entonces, las teorías de formación planetaria no permitían su existencia. Encontrar gigantes gaseosos cincuenta veces más cerca de su estrella que nuestro gigante (Júpiter) o cuerpos a medio camino entre la Tierra y los planetas helados (las llamadas super-Tierras o mini-Neptunos) abre un abanico de posibilidades para la detección de estos objetos pero supone un reto para las teorías de formación y evolución planetaria (de las que hablaremos en futuros capítulos).

La exploración planetaria, sin embargo, engloba mucho más que la mera detección de estos objetos. Su caracterización mediante diferentes técnicas, el estudio de los planetas del Sistema Solar y sus satélites naturales, el análisis de la evolución geológica de la Tierra, de su biodiversidad y de los organismos que viven en condiciones extremas para la vida tal y como la conocemos (llamados extremófilos) forman parte de un conglomerado de ciencias que avanzan en paralelo y que han de converger para dar respuesta a la pregunta de cuán probable es el desarrollo de vida en otros planetas y en qué condiciones esta se puede desarrollar hasta alcanzar un grado de conocimiento de sí misma, lo que conocemos como vida inteligente. De todos estos temas hablaremos en Exomundos a lo largo del curso. En el Capítulo 2, veremos la formación y migración planetaria y cómo las observaciones y detecciones de exoplanetas nos han permitido acotar las teorías que intentan explicar cómo nacen y se estructuran los sistemas planetarios.

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Jorge Lillo-Box
Investigador postdoctoral del Observatorio Europeo Austral (ESO) y colaborador docente del Máster Universitario en Astronomía y Astrofísica