Por qué Nuestro Sistema Solar es RARO | Exoplanetas #3
Si hay algo que creo que compartimos casi todos los seres humanos es esa curiosidad
por ver otros mundos. Pisar paisajes alienígenas con varios soles en el cielo, con formaciones
geológicas inconcebibles y fenómenos meteorológicos mortales… pero increíblemente guays. Hoy
este sueño está más cerca que nunca. Y es que en las últimas décadas los astrofísicos
han demostrado que estos mundos están ahí fuera, los exoplanetas, esperando una visita.
Aún nos quedan unas décadas para esto, pero eso no quita que no podamos conocer más sobre
ellos. En los vídeos anteriores os explicamos las inteligentisimas maneras en las que se
están detectando y midiendo sus detalles a pesar de estar separados por billones de
kilómetros. Es la hora de contar qué estamos aprendiendo.
ENRIC: Hay una enorme diversidad de exoplanetas. Sus formas no: todos son redondos [ríe] por
lo que sabemos.
A fecha de hoy se han descubierto más de 4000 exoplanetas; ya contamos con bastante
estadística para decir algunas cosas sobre estos nuevos mundos… y también sobre los
viejos. Y es que lo que los datos parecen indicar es que vivimos en un sistema planetario…
¿raro? Pero empecemos por el principio: una vez tienes
un catálogo enorme de nuevos planetas ¿cómo puedes clasificarlos? Este todavía es un
tema de debate entre científicos, pero de manera coloquial han surgido las comparaciones
con los planetas de toda la vida. Por ejemplo, el primer grupo encontrado en masa han sido
los planetas Jovianos (el nombre que se le daba a los ficticios habitantes de Júpiter).
Sorpresa, son mundos muy parecidos a Júpiter y a Saturno, unas 10 o 20 veces más grandes
que la Tierra. Al igual que nuestros jovianos, se han encontrado
en las partes alejadas y frías de sus sistemas, por lo que no deberíamos asombrarnos si en
el futuro descubrimos que algunos tienen anillos o lunas… Pero para asombro de muchos investigadores
se ha encontrado también justo lo contrario: os presento a los Júpiters Calientes. Supongo
que el ejemplo claro es 51 Pegasi b, ahora conocido como Dimidium. Fue el primer exoplaneta
descubierto con los método convencionales, pero no es lo único por lo que es especial.
Mientras orbita una estrella parecida a la nuestra, no lo hace a la misma distancia que
nuestro Júpiter. Está extraordinariamente cerca, unas 10 veces menos que la órbita
que correspondería a Mercurio. Normal que los llamen “calientes”. Además ¡eso
significa que el año dimidiano dura 4 días! Aunque no es quién se lleva la palma: K2-137
b, un planeta terrestre algo menor que la Tierra, completa el año en 4 horas y 18 minutos.
Fiesta de fin de año perpetua, empresarios ¡yo veo aquí una oportunidad!
Pero volvamos a los jovianos. Al estar tan cerca, se piensa que Dimidium sufre de un
efecto muy corriente en los planetas pegados a su estrella: acoplamiento de marea. La gravedad
de su sol obliga a que una cara del planeta siempre de hacia él mientras que otra siempre
esté oscura, algo parecido a lo que ocurre con nuestra luna, que tiene una cara oculta.
Se sospecha que este contraste de temperaturas puede movilizar violentas corrientes en estos
planetas. En condiciones ideales, se teoriza que estas fuerzas se canalizan en un jet en
el ecuador que mueve el aire a velocidades supersónicas. Y ojo porque ya se ha podido
estimar la velocidad del viento en algunos de estos planetas. Por ejemplo, en HD 209458
b (nombre no oficial: Osiris), se han detectado supertormentas de varios kilómetros por segundo.
Eso son más de 15 veces los huracanes más potentes registrados en la Tierra. También
se sabe con certeza que Osiris está perdiendo su atmósfera, dejando un cola como si fuera
un cometa de proporciones titánicas. Un espectáculo que tal vez podamos ver algún día.
ENRIC: Y estamos estudiando precisamente eso: el escape atmosférico. Porque los planetas
se forman, pero igual que las estrellas evolucionan, creemos que las atmósferas de los planetas
también evolucionan. La atmósfera de la Tierra es una atmósfera secundaria: perdió
su atmósfera inicial, y luego se formó esta. Y creemos que es por el efecto de la estrella.
La estrella incide sobre esas atmósferas, y esa atmósfera se pierde. Si es un planeta
HotJupiter, y es muy masivo, la masa de ese planeta tiene un papel ahí. Porque si es
muy masivo es capaz de retener la atmósfera. Pero en planetas más pequeños tipo Neptunos,
se pierden. No hay planetas neptunos hinchados cerca de la estrella. Y en cambio sí tenemos
planetas mucho más pequeños. Lo que creemos es que algunos de esos núcleos de planetas
que antes eran planetas que no tenían una masa suficiente para retener esa atmósfera.
Los planetas jovianos son también muy interesantes porque son la frontera entre las esferas rocosas
que pisamos y las esferas termonucleares que nos iluminan, las estrellas. Y es que los
astrofísicos no saben cómo clasificar algunos de los cuerpos más masivos que encuentran:
¿son planetas jovianos ultra grandes? ¿o son enanas marrones? Las enanas marrones son
estrellas fallidas, cuerpos que no tienen la suficiente masa como para detonar la cadena
de procesos nucleares que hace que las estrellas funcionen, como hacen sus hermanas las enanas
rojas. Son capaces de fusionar algunos elementos, por lo que pueden brillar, pero no son el
“real deal”. El estudio de los jovianos más pesados arrojará mucha luz al mítico
debate de “¿qué es exactamente un planeta?”.
Por supuesto otro tipo importante son los planetas terrestres. Como se espera del nombre,
son planetas rocosos del estilo de Venus, Marte, Mercurio y la Tierra, con tamaños
y masas parecidos. Poco más que contar. Y es que sus atmósferas es algo que todavía
no se ha podido analizar.
ENRIC: para observar la atmósfera de ese Júpiter necesitas separar de toda la luz
que te llega, necesitas separar un fotón de entre 10.000 que ha pasado por la atmósfera.
Cuando vas a tipo Tierra necesitas separar un fotón entre un millón. De manera que
hay tres órdenes de magnitud. De manera que necesitamos telescopios muchísimo más grandes.
Pero, esperaos que ahora viene lo más interesante. Porque por ahora solo hemos hablado de lo
que ya sabíamos, lo que ya teníamos en nuestros Sistema Solar: los jovianos y terrestres.
Pero cuando miramos nuestro catálogo de exoplanetas vemos que un grandísimo grupo no encaja con
estas dos categorías. Vamos a ver por tamaños: esta sección de planetas gordos son los jovianos,
aquí os dejo a Júpiter, Saturno, etc para que comparéis. Por otro lado, estos pequeños
son los que encajan con los terrestres, os marco también a la Tierra y compañía. Así
que, que alguien me explique de dónde salen todos estos planetas intermedios. ¡Son un
montón! ¡dos tercios de todos los planetas descubiertos caen esta categoría! ¿cómo
son? Los astrofísicos distinguen dos tipos y para nombrarlos, se han dejado llevar por
los extremos: Por un lado están los planetas que son similares a la Tierra pero que son
algo mayores, hasta dos veces su tamaño. Estas son las Supertierras. Y algunas están
en situaciones peculiares. Por ejemplo Kepler-36b y Kepler-36c orbitan tan pegados entre ellos
que en el momento de máxima aproximación sus tamaños en el cielo son de más de 2
veces la luna. Una pasada. Mientras en el otro extremo de los datos,
tenemos los subneptunos, también llamados simplemente neptunianos o mini-neptunos. Planetas
más grandes que el doble de la Tierra pero más pequeños que un joviano. Los astrofísicos
los diferenciaron de las supertierras, esencialmente, por su enorme volumen pero su baja masa, atribuyendoles
grandes atmósferas, como la de los planetas gaseosos, pero en miniatura. Al igual que
las supertierras, hay montones de neptunianos, tanto fríos, como calientes, y algunos en
situaciones muy guays: Kepler-64b es un neptuniano que orbita un sistema estelar binario que
a su vez orbita otro sistema estelar binario. Sistema cuádruple. Es decir que si este mini-neptuno
tiene alguna luna (por Newton que la tenga) su cielo no solo tendrá una doble puesta
de sol, sino que además podremos ver en su cielo otros dos cuerpos luminosos, con un
brillo similar al de la luna llena. Estas dos clases cada vez están mejor consolidadas,
incluso se están empezando a medir las atmósferas de algunas supertierras y neptunianos, pero
hay investigadores que proponen que algunos de estos exoplanetas intermedios son de otro
tipo: los “mundos acuáticos” o mundos oceánicos. Planetas constituidos una buena
parte por agua o por una sustancia de densidad parecida, todo para poder explicar algunos
espectros o justificar cómo se han formado. Y este es un punto clave.
Antes de esta fiebre de los exoplanetas pensábamos que teníamos bastante resuelto el tema de
“cómo se ha formado el sistema solar”. Planetas pequeños y rocosos cerca del sol,
gigantes gaseosos lejos de su destructiva influencia… Todo parecía lógico.
Pero entonces empezamos a descubrir jovianos y neptunianos ultra calientes casi besando
a su estrella, sistemas con planetas tan increíblemente grandes o increíblemente pequeños que no
sabemos explicar cómo están ahí y para colmo destapamos que los dos tipos de planetas
más abundantes de nuestra galaxia no están en nuestro sistema. Estamos en un sistema
solar raro. Llevamos toda la vida tomando helado de vainilla y acabamos de descubrir
que existe el chocolate y la fresa. ¿Por qué? ¿Hay algún motivo de esta carencia
o es algo casual? Hay investigadores que apuntan a que es un
problema del catálogo: sigue estando sesgado, que las técnicas que hoy tenemos son especialmente
sensibles a estrellas pequeñas o a mundos muy grandes y de periodo corto. Puede que
con mejores instrumentos nuestro sistema solar vuelva a parecernos del montón.
HÉCTOR: Necesitamos un conocimiento estadístico bueno (y ahora estamos empezando a tenerlo
con una muestra de 4000 exoplanetas) y de cuanto de sensible somos a cada tipo, para
intentar corregir esos sesgos y hacernos una idea. Pero es evidente que los planetas, digamos,
más pequeños, rocosos y más lejanos de su estrella va a ser muy difícil que los
detectemos. Eso hay que tenerlo siempre en cuenta.
Aun así, como ha sucedido en montones de otros campos de la ciencia, hoy en día la
astrofísica planetaria está un poco patas arriba, lo que significa que los científicos
tienen muchísimo trabajo que hacer para construir un nuevo entendimiento de las rocas que pisamos…
o que pisaremos algún día.
Lo que me lleva de cabeza a esta pregunta: ¿puede que alguno de de estos planetas sean
habitable o que incluso ya contengan vida? Y si es así, ¿cómo podríamos averiguarlo
desde aquí? Eso lo veremos en el próximo vídeo de la serie. Y ya sabes, si quieres
más ciencia solo tienes que suscribirte. Y gracias por vernos.
