La lista de nuevos mundos ya es grande
2003/10/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
De hecho, los telescopios todavía no han tomado la imagen de los exoplanetas. Han encontrado más de 110 pero no lo han visto. Es comprensible: difícilmente se puede tomar una foto del planeta Plutón, el último planeta de nuestro sistema, y será más difícil tomar la foto de un planeta fuera del Sistema Solar.
Evidentemente, es un problema de distancia. Más cerca, Plutón puede estar a 4.300 millones de kilómetros de la Tierra. Y si hubiera un planeta alrededor de la estrella más cercana al sistema solar, en torno a una estrella del sistema de Alfa Centauro, estaría a 4,2 años luz (a 40 billones de kilómetros), es decir, 9.300 veces más lejos que en Plutón.
Además, aunque por diversas razones sería un descubrimiento muy interesante, en Alfa Centauro no se ha encontrado ningún planeta por el momento. El exoplaneta más cercano encontrado se encuentra en el sistema de la estrella Epsilon Eridani, dentro de 10,4 años luz, es decir, 2,5 veces más lejos que Alfa Centauri. Los números son gigantes. Por lo tanto, es fácil entender que todavía no se haya hecho un telescopio que pueda ver un exoplaneta.
Sin embargo, Plutón es un planeta muy pequeño, incluso comparado con el nuestro. Por eso no se le ha sacado una foto exacta, porque además de estar muy lejos, es muy pequeña. Sólo tiene un radio de 1.195 kilómetros. Por el contrario, la mayoría de los exoplanetas detectados son de tamaño igual o superior al de Júpiter.
Uno de los más grandes tiene una masa 13,75 veces mayor que Júpiter (ya que no está claro si el planeta o estrella es nano marrón), por lo que si ambos tienen características similares, el radio del exoplaneta será aproximadamente 167.000 kilómetros. Planeta mucho más grande que Plutón. Pero se encuentra a 102 años-luz de la Tierra, distancia a la que se ve 1.700 veces menor que en Plutón.
Está claro, no se ve.
Otros exoplanetas se han encontrado en estrellas mucho más cercanas, pero también son más pequeños, y si fueran grandes, no habría que verlos a simple vista.
Balanza
Sabiendo todo esto surge una pregunta, ¿cómo detectan estos exoplanetas? La respuesta es sencilla, pero quizás difícil de creer. Los astrónomos no tienen que ver ópticamente para encontrar cosas en el espacio. El estudio de varias radiaciones permite descubrir muchos detalles de las estrellas, incluso si tienen planetas a su alrededor. El método está basado en la interacción entre estrellas y planetas.
Las estrellas se mueven muy lentamente pero se mueven. Si no hay planeta alrededor, se mueven en una línea recta (visto desde la Tierra y con las estrellas que están más lejos detrás, claro). Pero si hay un gran planeta cerca, la estrella avanza en un movimiento sinusoidal que se mueve como si bailara.
En este caso, la estrella y el planeta giran alrededor del centro de masas del sistema.
Es lo mismo que le ocurre al Sol con Júpiter. Nosotros no lo notamos, pero si pudiéramos ver el sistema solar desde fuera, veríamos la luz del Sol bailando. En el Sistema Solar, Júpiter es el responsable de este movimiento, ya que los otros planetas están demasiado lejos o son demasiado pequeños para tener una influencia notable. Pero los exoplanetas encontrados son del tamaño (o mayores) de Júpiter y, además, están muy cerca de la estrella. Para comparar, deberíamos imaginar un planeta más grande que Júpiter en la órbita de Venus. La influencia del planeta en este sistema es muy elevada, por lo que es muy remota la danza.
Analizando la luz
Ese mismo efecto ha sido la clave para encontrar exoplanetas. Los astrónomos perciben la danza de las estrellas con planetario analizando la luz que nos llega de allí. Son perturbaciones muy pequeñas, mejor dicho, muy lejanas, pero suficientes para detectar la presencia de grandes planetas.
A partir de la luz que recibimos, la mayoría de los exoplanetas han sido encontrados por los astrónomos con la técnica de velocidad radial hasta el momento. En definitiva, esta técnica mide si se produce o no el efecto Doppler en la luz que llega de la estrella. Si la estrella avanza y retrocede en dirección a nosotros, en la luz que emite se produce el efecto Doppler, es decir, al acercarse a nosotros la luz azulea un poco y al alejarse se vuelve dorada. Y esa variabilidad se puede medir.
Si cambia, los astrónomos reconocen que hay influencia de un planeta; si no cambia, no hay planetas tan grandes como para que se produzca.
Como se ha comentado, la mayoría de los exoplanetas se han encontrado con la técnica de la velocidad radial, pero existen otras técnicas para medir la variabilidad de la luz. Por ejemplo, la astrometría también se utiliza para investigar esta perturbación. Esta técnica, en lugar de direccionarse hacia nosotros, mide los cambios del movimiento en cualquier otra dirección. Si el movimiento es lineal, esa estrella no tiene planeta alrededor, pero si va "balanceando" se mueve bajo otra influencia. Sin embargo, al moverse muy lentamente las estrellas, esta técnica no suele ser muy precisa, tardando mucho en medir una pequeña parte del recorrido.
La luz de estrella que recibimos también cambiaría en un hipotético eclipse. Así que si entre la Tierra y la estrella pasase la órbita de un planeta cercano, de vez en cuando recibiríamos menos luz. En estos casos, la intensidad de la luz variaría y además cíclicamente. Por tanto, en teoría la fotometría también ayuda a buscar exoplanetas.
Sin embargo, en la mayoría de los casos, la astrometría y la fotometría han sido técnicas complementarias para los astrónomos. Si nos preguntamos por la técnica de búsqueda de exoplanetas, deberíamos contestar que se trata de una técnica de velocidad radial.
Dudas y planetamania
La técnica, la búsqueda remota de planetas es un trabajo muy pesado y basado en muchas hipótesis. Según los astrónomos, la perturbación la provocan los planetas, pero puede pensarse que algo más ha influido. Creer o no, no hay otra hipótesis clara que explique el comportamiento de muchas estrellas. Es muy difícil que un cuerpo que no es un gran planeta o un grupo de cuerpos lo hagan tanto. Es cierto. Puede ser otra cosa, pero la explicación más lógica que tienen los astrónomos es la del gran planeta.
Sin embargo, hay que reconocer que la mayoría de los astrónomos que trabajan en el campo de los exoplanetas están deseando encontrar nuevos planetas. Han sido atrapados por una especie de planamania. Y tal vez como consecuencia de ello, interpretan los datos dudosos de la manera que quieran. De hecho, se han anunciado muchos exoplanetas, pero no todos se han confirmado y algunos de ellos se han descartado.
Por ejemplo, los anillos de polvo alrededor de las estrellas han creado una gran incertidumbre. Los anillos de polvo que rodean a varias estrellas fueron detectados a mediados de la década de los 80 y en algunos casos no eran geométricamente perfectos, pero a veces se han encontrado burbujas en polvo o, al contrario, concentraciones de polvo. En ambos casos se han tomado como origen del efecto los planetas de nueva creación, pero ¿no se supone demasiado? El astrónomo alemán Paul Kalas, del Instituto Max Planck, por ejemplo, ha escrito en la revista Science sobre el riesgo de la planetamania.
Como en otros temas, lo mejor será esperar. El tiempo traerá muchas respuestas.
Enanos marrones y planetas gigantes Los exoplanetas que ya se han encontrado son muy grandes. Claro. Estas son las más fáciles de detectar. Pero, a pesar de que con los datos que tenemos a nuestra disposición hemos supuesto que son planetas grandes, la duda es razonable. Los astros encontrados podrían ser enanos marrones en lugar de planetas gigantes. Según los cálculos teóricos, los enanos marrones no tienen una masa suficiente para fusionar hidrógeno, pero sí suficiente para permitir la deuterio, demasiado pequeños para ser estrellas y demasiado grandes para tener planetas. Son astros calientes, pero no emiten mucha luz: liberan la mayor parte como ondas infrarrojas, por eso son marrones. Se calcula que los 'planetas' (o más grandes) con 13 veces más masa que Júpiter pueden ser enanos marrones. La verdad es que es difícil de aclarar; desde que se descubrieron enanos marrones, la definición del planeta ha estado comprometida. |
Alfa Centauri: cerca y en condiciones
Alfa Centauri es el sistema estelar más cercano al Sol. Es un sistema de tres estrellas, tres estrellas cerca del Sol, a tan sólo 4,2-4,3 años-luz. No es de extrañar que la mirada de muchos astrónomos sea en Alfa Centauro.
Allí no se ha encontrado ningún planeta, pero sería una buena noticia para los astrónomos. De hecho, una de estas tres estrellas, la Alfa Centauri A, es parecida al Sol, tanto por su tamaño como por el tipo de luz que emite.
La esperanza no se ha perdido, pero tenemos que reconocer que hay una diferencia importante: las estrellas A y B de este sistema giran entre sí muy cerca. Se han encontrado exoplanetas en sistemas binarios, pero siempre que la distancia entre dos estrellas sea muy grande: el planeta tiene órbita alrededor de una sola estrella y la otra estrella queda mucho más lejos (700 veces más lejos que el planeta, por ejemplo).
En Alfa Centauro las estrellas A y B están muy cerca y no parece que haya un planeta entre ellas. Por el momento no lo han encontrado. Sólo por el momento. ¿Te sorprenderá Alfa Center?
Primer exoplaneta
Exoplaneta es el descubrimiento de los años 90. Antes sólo se trataba de intentos inútiles y de datos confusos sin confirmar. En aquellos tiempos nadie hubiera dicho que el primer exoplaneta descubierto tenía órbita alrededor de un pulsar. Esta estrella de neutrones tiene una gran masa y una rápida rotación, supuestamente porque otra estrella la "alimenta", es decir, le expulsa la materia continuamente. Un planeta no debería sobrevivir en la órbita de un pulsar.
Pero en 1991 unos astrónomos descubrieron algo sorprendente con el radiotelescopio Arecibo. Vieron que la radiación del pulsar PSR1257+12 tenía perturbaciones cíclicas. Eran dos exoplanetas, girando alrededor del púlsar.
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