Por qué es importante el hallazgo de otro sistema solar (aunque no tenga vida)

Ayer no se hablaba de otra cosa (¿fútbol?, ¿qué fútbol?) que del anuncio que la NASA haría a las 19:00 de la tarde relacionado con los exoplanetas, planetas más allá de nuestro sistema solar. Es un área que despierta un gran interés por lo que supone en el camino de encontrar formas de vida fuera de la Tierra. Puntuales como un reloj, medios de todo el mundo (incluido El Confidencial) publicaban la noticia de su hallazgo: un sistema solar con siete planetas similares al nuestro.

Quizás ayer estabas distraído con otras cosas, o quizás entre tanto jaleo no hayas captado lo que este descubrimiento implica para el avance de la astronomía, la ciencia y el conocimiento humano en general. No te preocupes, aquí va una explicación completa.

¿Qué ha descubierto la NASA?

Vamos a empezar por señalar que aunque la comunicación ha corrido a cargo de la agencia aeroespacial estadounidense y parte del instrumental utilizado para el descubrimiento era suyo (el telescopio espacial Spitzer), el equipo que ha llevado a cabo la investigación era muy numeroso e internacional. Los líderes de la investigación no pertenecían de hecho a la NASA, sino que eran astrónomos de la Universidad de Lieja, en Bélgica, de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido, y de la Universidad de Berna, en Suiza, y el principal instrumento utilizado para las observaciones pertenece al Observatorio Europeo Austral.

Y ahora, al lío. Lo que se ha anunciado es el descubrimiento de un sistema planetario, compuesto por siete planetas que orbitan en torno a TRAPPIST-1, una estrella roja enana situada a unos 39 años luz de la Tierra, lo que la convierte en una vecina relativamente cercana.

¿Qué se sabe de este nuevo sistema?

Se sabe, como decimos, que está compuesto por TRAPPIST-1, una estrella enana roja, y siete planetas que orbitan a su alrededor. Como su categoría indica, se trata de una estrella de pequeño tamaño en comparación con nuestro Sol: tiene un 8% de su masa y un 12% de su tamaño.

Sobre los planetas, ya en la primavera de 2016 se publicó el descubrimiento de los tres primeros, pero tras ese primero hallazgo, los científicos llegaron a la conclusión de que tenía que haber más cuerpos pululando por esa zona. Ahora, el número se amplía hasta seis confirmados y un séptimo que aún está por terminar de confirmarse. Cada uno de ellos es nombrado por una letra, de la b a la h, empezando por la más cercana a TRAPPIST-1 y terminando por la más lejana.

Por lo que los científicos han podido determinar hasta ahora, esos siete planetas tendrían un tamaño y densidad similares a los del nuestro, y varios de ellos se encontrarían en la llamada zona de habitabilidad.

Un momento, ¿qué es la zona de habitabilidad?

La zona de habitabilidad es la región en la que las condiciones térmicas permiten la presencia de agua líquida en la superficie de un planeta. En esta zona, la energía en forma de calor que emite una estrella no es tanta como para evaporar el agua, pero tampoco tan poca como para que, si hay agua, esté congelada. Puesto que la vida, tal y como la conocemos, requiere de la presencia de agua, es el primer paso para determinar si un planeta es habitable.

Entendido, sigue

Bien, pues en el caso de TRAPPIST-1, como se trata de una estrella pequeña (es apenas un poquito mayor que Júpiter), esa zona de habitabilidad es relativamente pequeña en comparación con la de nuestro Sol. Eso quiere decir que, para tener varios planetas en esa área, tendrían que estar mucho más pegados de lo que estamos nosotros con nuestros planetas vecinos. Eso es exactamente lo que los astrónomos han encontrado.

Las órbitas de estos exoplanetas son mucho menores que las que recorren los planetas del sistema solar, y de hecho cabrían todas dentro de la órbita de Mercurio, que es el planeta de nuestro sistema que gira más cercano al Sol. Pero como el tamaño y temperatura de su estrella también son menores que los de la nuestra, la energía que reciben estos planetas es similar a la que reciben Venus, la Tierra y Marte.

En cualquier caso, hay diferencias entre ellos y algunos son candidatos mucho más probables para albergar agua. Los modelos climáticos desarrollados por los astrónomos sugieren que los planetas interiores (b, c y d) serían demasiado cálidos para tener agua líquida más allá de un pequeño porcentaje de su superficie, mientras que el más lejano a la estrella (cuya existencia está por confirmarse definitivamente) sería demasiado frío para contar con agua si no hay procesos térmicos alternativos. Serían los planetas intermedios (e, f y g) los que hacen frotarse las manos a los cazadores de planetas.

¿Cómo lo han averiguado?

Es una buena pregunta, porque detectar exoplanetas no es fácil: son más pequeños y oscuros que las estrellas en torno a las que orbitan. En este caso, los astrónomos utilizaron la técnica de los tránsitos: observando el brillo de la estrella detectaron unas oscilaciones que solo podían ser ocasionadas por una serie de objetos pasando ante ella. Midiendo con precisión la variación en la radiación que recibían sus instrumentos desde TRAPPIST-1, llegaron a la conclusión de que se trataba de seis, casi con seguridad siete, planetas rocosos de tamaño similar al nuestro.

"La estrella es tan pequeña y fría que parte de esas oscilaciones no se captaban en el espectro visible, sino que se notaron en el de los rayos infrarrojos", explica Pedro J. Amado, jefe del grupo de Estrellas de baja masa, Exoplanetas e Instrumentación del Instituto de Astrofísica de Andalucía, que no está relacionado con la investigación.

"De hecho, el pequeño tamaño de la estrella nos ayudó mucho", asegura Amaury Triaud, de la Universidad de Cambridge y coautor del estudio. Él describe esos tránsitos como una "sombra" que arroja el planeta sobre la estrella al pasar ante ella. "Cuanto mayor es un planeta, más profunda es la sombra y más fácil es econtrarlo. Igualmente, cuanto más pequeña sea la estrella a la que miras, más fácil es detectar los planetas pequeños".

Vieron las 'sombras', ¿y luego qué?

Detectadas las primeras oscilaciones en la radiación de la estrella, los científicos apuntaron hacia ella sus telescopios y notaron que se trataba de una oscilación que se repetía periódicamente. Eso sirvió para determinar el periodo orbital del planeta que buscaban. Pero había algo más. "Notamos que había tránsitos adicionales, hasta el punto de que pudimos establecer con seguridad que al menos siete planetas orbitan en torno a TRAPPIST-1", añade Triaud.

¿Por qué este descubrimiento es importante?

"Es la primera vez que hemos conseguido reunir toda la información importante: la masa, el tamaño y, con ello, la densidad de los planetas. Además, es la primera vez que tenemos planetas con las condiciones apropiadas para estudiar sus atmósferas (si es que tienen una). Esto hace que los siete planetas de TRAPPIST-1 sean los más interesantes que hemos identificado hasta ahora. Por fin tenemos una localización en el espacio hacia donde apuntar nuestros telescopios y empezar a buscar evidencias de actividad biológica". Es la respuesta a esa misma pregunta que nos da Triaud.

Entonces, ¿hay vida en estos planetas?

Alto ahí, no tan rápido. No sabemos todavía si hay vida en estos planetas. Ni siquiera sabemos seguro si tienen agua. Solamente que, en principio, se dan las condiciones para ello. "Es demasiado pronto para saber si allí hay vida y, de haberla, qué aspecto tendría", reconoce Triaud. Pero es un primer paso, y los científicos tienen claro cuál es el siguiente: buscar y analizar la atmósfera de estos exoplanetas.

"Si hay actividad biológica que emita gases, como hace la de la Tierra [el oxígeno que emiten las plantas, por ejemplo] y eso afecta a la composición de la atmósfera, lo sabremos algún día, quizá bastante pronto [¿unos 10 años?]. Todo depende del aspecto que tenga".

La ventaja para continuar con esta exploración es, asegura Amado, que TRAPPIST-1 está lo suficientemente cerca como para analizar la atmósfera de sus planetas desde la Tierra, con instrumentos como el CARMENES, y desde los telescopios espaciales, como el 'Hubble' y el 'James Webb', que entrará en funcionamiento próximamente.

Si no hay vida, vaya chasco

Lo será en cierto modo, pero eso no quiere decir que no haya mucho que aprender de estos exoplanetas. "Hasta ahora teníamos solo un planeta con condiciones similares al nuestro: Venus. Ahora tenemos siete más para estudiar, y podremos distinguir empíricamente los diferentes climas que tiene un planeta de tipo terrestre y qué hace a unos más habitables que otros", explica Triaud.

En una entrevista concedida a Onda Cero, el científico Juan Pérez Mercader también ha insistido en la similitud entre los siete planetas y la Tierra: "Este descubrimiento nos reafirma en que planetas como el nuestro pueden ser algo común", ha asegurado, señalando en este sentido que "son de roca y no de gas".

Desde España, Amado apunta otro terreno de estudio: la formación de los planetas. "No tenemos ni idea de cómo se forma un planeta, y de cómo se forma un sistema planetario. Con este, ya tendremos dos para analizar. Para poder sacar conclusiones estadísticamente relevantes, necesitaríamos tener varios, muchos, de forma que podamos extraer conclusiones sólidas. Quizás el público se aburra cuando llevemos más de un puñado, pero es entonces cuando nosotros podremos empezar a hacer ciencia".