miércoles, 3 de julio de 2013

Viaje por el universo

Daniel Veloso

Con el astrónomo Pablo Cuartas. Foto El País
UNA REVOLUCIÓN se produjo en astronomía en los años noventa con el descubrimiento de planetas en órbita alrededor de otras estrellas. Después de intentarlo por décadas, finalmente los astrónomos habían probado que la formación de planetas era común en la galaxia, abriendo así la puerta a la búsqueda de vida extraterrestre. "Es una oportunidad inmensa de resolver el problema de si estamos o no solos en el universo", afirma el astrónomo colombiano Pablo Cuartas Restrepo, quien estuvo en Montevideo como profesor invitado al VI Taller de Ciencias Planetarias. Durante su estadía el astrónomo dio una conferencia pública sobre súper Tierras, planetas que poseen masas de dos a diez veces la de la Tierra.

Como todo buen "paisa", como se les llama a los oriundos de la provincia colombiana de Antioquia, Cuartas se define como un tenaz trabajador. Esa cualidad lo llevó a estudiar la termodinámica de los agujeros negros, "la cosa más teórica, dura y aburrida"; jura no volver a meterse "más con ese asunto". En cuanto pudo se dedicó a estudiar los planetas extrasolares. Con su equipo de la Universidad de Antioquia investiga hasta qué punto son habitables las súper Tierras, porque "si hay algún lugar dónde vamos a encontrar vida en el universo, tiene que ser un planeta de éstos".

Las súper Tierras son un desafío para los científicos, ya que el sistema solar no cuenta con ningún planeta de este tamaño que les sirva como referencia. Sin embargo, con los datos que aportan misiones como Kepler y con modelos por computadora han podido hacerse una idea de cómo es su estructura interna. "Hemos encontrado que para que surja la vida en una súper Tierra es necesario que tenga un campo magnético estable y bipolar, para que sea eficiente contra el viento solar y así impida la erosión de la atmósfera", explica.

CAMPOS MAGNÉTICOS. En 1995 se descubrió el primer planeta extrasolar y tan sólo en 17 años el número ya supera los 700, sin contar los 2.300 que ha descubierto el telescopio espacial Kepler desde 2009. De esa cantidad, Cuartas explica que hasta el momento sólo dos exoplanetas podrían tener condiciones para albergar vida. Uno es HD 85512 b, con 3,6 masas terrestres y un período orbital de 58 días alrededor de una estrella enana naranja, más fría que el Sol. Se encuentra en la constelación de la Vela, a 36 años luz del sistema solar.


El otro candidato es Gliese 581 d, otra súper Tierra, mucho más grande, a 20 años luz de la Tierra, en la constelación de Libra. Posee ocho masas terrestres y un período de 84 días en torno de una enana roja. Aunque ambos planetas "están dentro de la zona de habitabilidad", es decir, a la distancia óptima de la estrella como para que el agua se encuentre en estado líquido, ninguno "tiene campo magnético suficiente" como para proteger su superficie de la radiación de sus estrellas.

La clave en los planetas terrestres con masas y período de rotación similares a la Tierra se encuentra en sus núcleos. Después de miles de millones de años, "cuando el núcleo interior del planeta comienza a solidificarse, se libera más calor aumentando la intensidad del campo magnético, haciéndolo bipolar y estable". Cuartas explica que así se genera "una magnetósfera que va a envolver al planeta protegiéndolo el resto de su vida". Agrega que "esa es una ventaja de los planetas pequeños, ya que en las súper Tierras más grandes nunca se solidifican sus núcleos". Los científicos calculan que planetas con dos masas y media la de la Tierra ya no pueden tener el núcleo sólido. Esto se da sólo en súper Tierras con núcleos de hierro, no así con "los núcleos de los planetas gaseosos, que son una cosa aparte".

De esa manera las condiciones para encontrar un planeta apto para la vida se reducen: "necesitas un planeta entre 0,8 y 2 masas terrestres, que esté en la zona de habitabilidad, con agua en estado líquido, con un período de rotación en el orden de horas o de los tres o cuatro días como máximo, que tenga una atmósfera y un campo magnético que alcance a extenderse hasta unos diez radios planetarios". Anticipándose a las críticas, Cuartas exclama: "pero van a decir que nos concentramos en buscar sólo los que se parecen a la Tierra; pero es que ese es nuestro modelo y es lógico que los planetas habitables se le parezcan". Resalta que la ventaja radica en que entre los cincuenta mil millones de planetas que se calcula hay en la galaxia Vía Láctea, "tiene que haber muchos similares a la Tierra".

ESTRELLAS ENANAS. Para buscar exoplanetas similares a la Tierra los astrónomos debieron prestar atención a ciertas condiciones que presenta el medio estelar cercano. El 80% de las estrellas en la galaxia son enanas rojas, del tipo espectral M de lo que se conoce como secuencia principal. Al ser tan abundantes no fue raro que los instrumentos detectaran estrellas enanas con sistemas planetarios, como ocurrió con HD 85512 y Gliese 581, en torno de las cuales se encontraron los dos planetas con posibilidades de albergar vida. A diferencia del Sol, las zonas de habitabilidad de estos sistemas están muy cerca de sus estrellas y "probablemente los planetas estén bloqueados gravitatoriamente" como lo está la Luna, que presenta siempre una cara a la Tierra.

También está relacionado el hecho de que es más favorable que se formen planetas terrestres alrededor de estrellas "que tengan buena metalicidad". Es decir, que contengan elementos más pesados que el helio, y que fueron creados en estrellas de primera generación. Al morir éstas, la nebulosa planetaria resultante, millones de años más tarde, daría lugar a la formación de nuevas estrellas. Si esa nube de gas contiene "elementos como hierro, silicio, magnesio y oxígeno", ayudará a que se formen planetas terrestres. Por ello los astrónomos esperan "que los planetas habitables estén alrededor de estrellas de segunda o tercera generación".

A su vez buscan exoplanetas en estrellas similares al Sol, ya que "son estables durante miles de millones de años". Cuartas indica que hay muchas estrellas pequeñas como el Sol. "Los tipos estelares F, G y K de la secuencia principal, que son más o menos de una masa solar, son buenas candidatas y hemos encontrado muchos planetas alrededor de estrellas como esas". Agrega que son 18% en la Vía Láctea "y seguimos teniendo una chance muy grande sólo por el número", a pesar de que las condiciones sean muy específicas. "Pero entre tantos planetas alguno como la Tierra habrá".

El problema sigue siendo la detección de estos planetas. Los encontrados hasta ahora son más grandes que la Tierra o están muy cerca de sus estrellas. "Pienso que estamos mejorando y en la medida en que podamos poner instrumentos en órbita para obtener mejor resolución y mediciones más precisas, va a llegar un momento en que la tecnología será capaz de detectar planetas terrestres, en zonas habitables de estrellas como el Sol".

Otro paso será detectar en las atmósferas planetarias biomarcadores como el oxígeno gaseoso, "un producto de la vida terrestre al igual que el ozono". De la misma manera que los gases de efecto invernadero como el metano son indicadores de la vida en la Tierra, "detectar biotrazas de estas moléculas en otros planetas sería muy interesante", concluye el astrónomo.

(Más información sobre estos temas puede leerse en los números 976, 1044, 1102 y 1109 de El País Cultural).

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