¿Cómo los científicos saben que un planeta es potencialmente habitable?
Primero debemos tener en cuenta que cuando se utiliza las
palabras “habitable” o “potencialmente habitable” se hace referencia a que
dicho exoplaneta o planeta extrasolar (planetas fuera de nuestro sistema solar)
tiene condiciones favorables para albergar vida, esto no implica necesariamente
que exista vida allí. Cuando se detecta un planeta potencialmente habitable no
hay manera de afirmar o negar la existencia de vida allí, lo mismo pasaría si
seres extraterrestres de algunos de esos planetas que tuvieran tecnologías y el
conocimiento similar al nuestro miraran hacia nuestro sistema solar sabrían que
este es un planeta potencialmente habitable, pero no sabrían con certeza si es
habitado o no.
Ya teniendo esto aclarado podemos comenzar. Para saber si un
exoplaneta es potencialmente habitable primero debemos saber cuáles son las
condiciones que se necesitan para que un planeta pueda ser potencialmente
habitable, para ellos necesitamos ejemplos de planetas habitados o que tengan
vida, lamentablemente solo tenemos un solo planeta conocido que la tiene, esa
es la Tierra. Teniendo nuestro ejemplo debemos estudiar qué condiciones hacen
que nuestro planeta pueda tener vida. Entre esas condiciones tenemos agua
abundante, ciertos niveles de oxigene y de CO2, una atmosfera, la ubicación del
planeta con respecto a nuestra estrella el Sol que la mantienen en una
temperatura agradable para la vida, entre otras características indispensable
para que aquí la vida pueda evolucionar. En resumen, buscar un planeta similar
a la Tierra. Aunque necesariamente no implica que para que un planeta pueda
existir vida se deben cumplir estos requisitos, pues pueda que existan sistemas
vivos que puedan sobrevivir a otros tipos de ambientes, pues tenemos ejemplos
de seres vivos aquí en la Tierra que sobreviven a ambientes extremos, de allí
que los astrobiologos especulen sobre la diversidad de vida que puedan existir
en diferentes condiciones. Sin embargo, como solo conocemos vida en ambientes
con las condiciones de la Tierra, debemos cazar esos planetas específicos ya
que estamos seguros de que dichas condiciones permiten que la vida evolucione
allí. Aunque no es posible detectar vida con nuestras limitaciones espaciales y
tecnológicas en esos lugares, si tenemos certeza de que los bloques
fundamentales de la vida pueden ser transportados a estos planetas por medio de
cometas[1],
por lo que estos planetas similares a la Tierra pueden ser potencialmente
habitables.
Ya teniendo las condiciones para cazar estos planetas solo
hay que buscarlos, con la simple observación por medio de nuestros telescopios.
El problema es que la mayoría de los exoplanetas son imposibles de ver
directamente, debido a que son muy pequeños para observarlos y a que la luz de
sus estrellas opaca la luz que ellas reflejan. Para poder observar un planeta
extrasolar directamente tiene que estar razonablemente lejos -pero no
demasiados lejos, ya que no reflejaría suficiente luz para verlo- de su
estrella, ser muy grande y muy calientes. Pero estas condiciones son muy raras,
por lo que la mayoría de los planetas no son visibles a la simple observación. Además,
el otro problema es su distancia, con nuestra tecnología no podemos acercarnos a
esas estrellas, al menos no como podemos hacer con los planetas de nuestro
sistema solar, estamos ante estrellas que están extremadamente lejos, solo Alfa
Centauri la estrella más cercana a nuestro sistema solar está a 4.3 años luz[2],
es decir, que para que su luz llegue a la Tierra debe recorrer 4.3 años. Para
entender a lo que nos referimos la luz de nuestra estrella el Sol tarda en
llegar a la Tierra en 8 minutos y 20 segundo. Por lo tanto, para los planetas
que no se pueden observar a simple vista se utiliza métodos indirectos.
Existen varias técnicas que nos ayuda a capturarlos si no es
posible observarlo directamente. Dichas técnicas consisten en observar el
brillo de las estrellas a pasar el tiempo, pues cuando un planeta pasa entre el
lente del telescopio y su estrella, el brillo disminuye. Al observar
constantemente dicha estrella podemos observar que cada cierto tiempo de manera
periódica la estrella se oscurece, lo que nos dice que allí pasa un planeta que orbita dicha estrella, a este método se le llama método de transito planetario. También puede medirse lo contrario, cuando un
brillo intenso aparece, a este se le llama método del brillo orbital.
Fuente de la imagen: https://danielmarin.naukas.com/2013/12/26/echos/
A la manera de medir la luz de la estrella y los
objetos que interfieren en ella se le llama curva de transito planetario. En
caso de que la curva de transito planetario sea irregular, esto nos da indicios
que el sistema contiene varios planetas. Detectando los periodos de ciertas
curvas de transito podemos diferenciar un planeta de otro. Otros métodos son el
método de velocidad radial que consiste en observar el movimiento de la estrella,
ya que los planetas hacen que las estrellas se muevan o perturben debido a
interacción gravitacional entre los planetas y su estrella. El método polarimetrico consiste en medir la luz
polarizada que proviene de la estrella, ya que, al reflejarse la luz en la
atmosfera de un planeta, esta se polariza. Existen más métodos, pero esto son
los más simples. Cada uno de estos métodos son más precisos para casos
puntuales o específicos.
Luego de descubrir el exoplaneta tenemos que identificar cuáles
de ellos es potencialmente habitable. Para ello debemos saber si el planeta
cumple con las condiciones para que la vida pueda evolucionar o habitar en
ella. Lo primero es saber si la estrella es la adecuada, luego si el planeta
está en una zona o distancia propicia en su sistema estelar. Lo siguiente es determinar
si tiene atmosfera por medio de la polarimetría, y con ella los componentes químicos
que contiene dichos planetas. Se procede a detectar si contiene los componentes
químicos indispensable para la vida, a lo que se le llama biomarcadores. Esto
nos lleva a la espectrometría, que consiste en medir la composición química y
propiedades física de los cuerpos astronómicos. Los telescopios que se utilizan
para cazar planetas tienen espectrómetros.[3]
Cuando la luz interactúa con la materia al ser reflejada lleva una marca de los
elementos químicos con la cual interactuó.[4]
Es decir, el espectro de emisión de luz que nos llegan de la estrella contiene
información de los compuestos químicos que contiene dichos planetas. Al
analizar la muestra espectrómica -la luz- podemos determinar si estamos ante un
planeta que contiene los elementos en una proporción razonable apta para que la
vida pueda existir. De ser así, se anuncia el descubrimiento de un planeta
potencialmente habitable.
Gracias a estos métodos y telescopios como el Hubble, el
Kepler, el Trappist, el HARPS y otros se han descubiertos muchos planetas
potencialmente habitables. Entre los más sorprendentes descubrimientos está el
planeta habitable más cercano a nuestro sistema solar, llamado Ross 128 b a
solo 11 años luz de distancia, descubierto por el buscador de planeta por
velocidad radial de alta presión (HARPS por sus siglas en ingles) en el
observatorio de la Silla en Chile[5].
Otro descubrimiento fantástico es del sistema Trappist-1, descubierto por el
HARPS que contiene 7 planetas, donde 6 podrían ser habitables y 3 tener océanos.[6]
La cantidad de exoplanetas a medida que pasa el tiempo y se desarrollan mejores
instrumentos de medición y técnicas va en aumento. Hasta el 2 de Julio del 2018
el Laboratorio de Planetas Habitables de la Universidad de Puerto Rico en
Arecibo tiene contado 55 planetas potencialmente habitables[7],
y las cifras podrían aumentar con el reciente lanzamiento del telescopio
espacial TESS, con fines de cazar exoplanetas[8],
y con la puesta en funcionamiento de la propuesta del telescopio EChO, que
tendrá como misión estudiar la composición de los planetas extrasolares[9].
La búsqueda del ser humano por saber si existe vida más allá
de la Tierra es una labor fascinante, que involucra cientos de personas, desde los
científicos que realizar las observaciones hasta los ingenieros que construyen
los instrumentos. Y esto me ha puesto a preguntarme, ¿estarán otros seres vivos
inteligentes dentro de nuestra galaxia en algún planeta similar al nuestro observándonos
como planeta potencialmente habitable y preguntándose si aquí habrá vida?
[1] https://www.scientificamerican.com/espanol/noticias/philae-encuentra-compuestos-organicos-en-su-cometa/
[2] https://www.space.com/18089-earth-size-alien-planet-alpha-centauri.html
[3] https://www.espectrometria.com/
[4] https://www.espectrometria.com/espectrometra_de_emisin
[5] https://www.bbc.com/mundo/noticias-42005180
[6] https://es.gizmodo.com/descubren-un-nuevo-sistema-solar-con-7-exoplanetas-6-p-1792601759
[7] http://phl.upr.edu/projects/habitable-exoplanets-catalog
[8] https://danielmarin.naukas.com/2018/04/19/lanzamiento-de-tess-el-cazador-de-exoplanetas/
[9] https://danielmarin.naukas.com/2013/12/26/echos/
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