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El Spitzer descubre un sistema solar con siete planetas como la Tierra, tres de ellos en la zona de habitabilidad.
David Barrado, es astrónomo en el Centro de Astrobiología del CSIC. Fue Director del Centro Astronómico Hispano Alemán (CAHA, más conocido como Observatorio de Calar Alto) y desde 2002 colabora en el proyecto del telescopio espacial James Webb de la NASA.
Los astrónomos de todo el mundo han saltado de emoción ante el anuncio de la NASA del hallazgo, en Trappist-1, de un sistema solar en miniatura de 7 planetas rocosos, tres de ellos posiblemente habitables. ¿Qué significación científica tiene este descubrimiento?
El sistema ya estaba descubierto hace dos años, aunque sólo se habían identificado tres planetas y no teníamos datos tan valiosos como los que se tienen ahora mismo. El telescopio espacial Spitzer de la NASA ha hecho mediciones muy precisas, como estimar el tamaño de los planetas de forma más adecuada, y ha permitido descubrir otros nuevos. Aunque sí se sabía que las estrellas de baja masa tenían planetas, es una sorpresa ver que una enana roja tiene una configuración planetaria tan compacta y compleja, y con tantos cuerpos dentro de la zona de habitabilidad. Esto multiplica exponencialmente los posibles ambientes donde pueda aparecer actividad biológica.
Hace pocos años, la astronomía empezaba a detectar exoplanetas gigantes (Júpiter calientes), y en muy poco tiempo hemos catalogado una lista de miles de exoplanetas, muchos de ellos rocosos y de tamaño similar a la Tierra. ¿Qué revolución está teniendo lugar en la astronomía planetaria?
Es una conjugación de factores. El primero es el uso de telescopios espaciales, algunos especialmente diseñados para la búsqueda de planetas, como el Kepler. Otros como el Spitzer, han sido una sorpresa, porque se diseñó para otros objetivos, pero está demostrando que es idóneo para estudios exoplanetarios e incluso para estudiar sus atmósferas. En segundo lugar hay nuevos modelos teóricos y nuevas herramientas de análisis. Y en tercer lugar se ha multiplicado el número de equipos que se están dedicando a este campo. Estamos entrando en una época dorada para la astrofísica exoplanetaria y la astrobiología. Es un momento brillante.
Los ojos de los astrónomos y astrobiólogos parecen preferir ahora dirigirse a las enanas rojas, dado que son las más abundantes de nuestra galaxia y las más estables. Tanto las investigaciones de Próxima b como los de Trappist-1 se refieren a estrellas de este tipo. ¿Qué ventajas ofrecen las enanas rojas para el estudio de los exoplanetas, y en concreto en la búsqueda de la vida?
Hay una muy sencilla, que es el tiempo requerido para su estudio. Si queremos hacer una búsqueda de planetas tipo terrestre en la zona de habitabilidad, y miramos a una estrella como el Sol (tipo G), necesitariamos esperar varios años para observar un tránsito. Pero por las leyes de Kepler, alrededor de estrellas mucho menos masivas y brillantes (tipo M), la zona de habitabilidad está mucho más cerca de la estrella y el periodo orbital de sus posibles planetas también es mucho más corto, con lo que el tránsito es más frecuente.
Detectar y caracterizar exoplanetas en estrellas pequeñas es mucho más sencillo y rápido, en unos pocos meses es posible. Digamos que es una lotería donde toca un 10% de los números, al contrario que la lotería de las estrellas grandes, donde toca un 1 por mil de las veces.
Trappist-1 está a menos de 40 años luz de distancia, muy cerca en términos cósmicos. Y además sus planetas transitan delante de la estrella. Eso va a permitir algo muy importante: el análisis espectral de las posibles atmósferas de sus planetas. ¿Qué importancia tiene esto?
La presencia de atmósfera es un elemento que consideramos indispensable para tener vida compleja. Una roca desnuda como Mercurio difícilmente podría albergar actividad biológica. Los instrumentos actuales nos van a permitir tener en un futuro nada lejano tener información sobre la composición química y las características físicas (presión, temperatura) de esas posibles atmósferas, con lo que la cantidad de información que vamos a teer sobre esos sistemas planetarios en muy poco tiempo va a ser extraordinaria. Estamos aplicando todo lo que sabemos sobre meteorología y climatología a estos sistemas exoplanetarios, para averiguar cómo podrían ser esas posibles atmósferas y que implicaciones podrían tener sobre la actividad biológica.«España está en la vanguardia de la astronomía planetaria»
Realmente Trappist-1 está destinado a convertirse en una piedra angular, en un elemento clave para comprender cómo evoluciona la dinámica planetaria, en el camino del objetivo dorado: hallar actividad biológica.
España tiene un programa específico de búsqueda de exoplanetas, el espectrógrafo CARMENES en el Centro Astronómico Hispano Alemán (CAHA) Observatorio de Calar Alto, Almería. Usted está muy ligado a este proyecto…
CARMENES está ligado al futuro del Observatorio de Calar Alto. Es un instrumento de última generación que se caracteriza por tener dos espectrógrafos: uno que funciona en el rango del espectro óptico, la luz visible, y otro en el rango infrarrojo. Es muy preciso, por cómo ha sido diseñado y por cómo está siendo operado. Esos dos brazos permiten eliminar la posibilidad de ‘falsos positivos’ en la búsqueda de exoplanetas. Las estrellas de tipo M (enanas rojas) tienen manchas estelares, fogonazos de actividad, cambios de brillo y otros procesos que pudieran mimetizar la señal (el eclipse, el tránsito) que delata la presencia de un planeta. Con CARMENES podemos evitar ser engañados por estos falsos positivos, podemos obtener datos precisos de la velocidad radial.
Es un proyecto muy ambicioso, que tiene más de 600 noches a lo largo de varios años, para detectar planetas de tipo terrestre alrededor de estrellas pequeñas, y alguna de tipo solar. Es fruto -igual que el observatorio de Calar Alto, el más grande la Europa continental- de una colaboración hispano-alemana, y los trabajos están bastante avanzados. Hay resultados muy interesantes pero que vamos a esperar a publicar, hay que ser cautos a la hora de anunciar detecciones. Pero desde el punto de vista tecnológico y científico, el proyecto está siendo una aventura y una prueba más de que los observatorios y centros de investigación españoles están en la vanguardia del conocimiento, cuando hay una política y una financiación adecuados. Calar Alto está aportando conocimiento de última frontera.